Naukowcy z DTU Physics specjalizują się w tworzeniu rzeczy w miniaturowej skali – w 2015 r. stworzyli obraz Mona Lisy 10 000 razy mniejszy od oryginału spod pędzla Leonarda da Vinci. Teraz ten sam zespół uczonych zabrał się za stworzenie najmniejszej płyty na świecie zawierającej fragment świątecznego hitu.
Osiągnięcie nie byłoby możliwe, gdyby nie specjalne narzędzie, znane jako Nanofrazor. Pozwala ono wyryć wzory 3D na dowolnych powierzchniach z nanoskalową rozdzielczością, co może być przydatne nie tylko w biciu kolejnych rekordów, ale i w tworzeniu nowych czujników magnetycznych czy urządzeń optoelektronicznych.
Zajmuję się litografią od 30 lat i chociaż mamy tę maszynę od jakiegoś czasu, to wciąż czuje się jak w filmie science fiction. Zrobiliśmy wiele eksperymentów, jak na przykład wykonanie kopii Mona Lisy w obszarze 12 na 16 mikrometrów o rozmiarze piksela wynoszącym dziesięć nanometrów. Wydrukowaliśmy również wizerunek założyciela DTU – Hansa Christiana Ørsteda – w rozmiarze 8 na 12 mikrometrów z rozmiarem piksela 2 540 000 DPI. Aby mieć pojęcie o skali, w jakiej pracujemy, moglibyśmy za pomocą tej rzeczy napisać nasze podpisy na czerwonej komórce krwi. Najbardziej radykalne jest to, że możemy tworzyć dowolne krajobrazy 3D w tej szalonej rozdzielczości – ta nanolitografia w skali szarości to prawdziwy game-changer dla naszych badań. Prof. Peter Bøggild z DTU Physics
Nanofrazor nie jest jak drukarka 3D, a bardziej jak obrabiarka CNC, która usuwa materiał w konkretnych miejscach, pozostawiając za sobą pożądany kształt. W przypadku miniaturowych obrazów Mony Lisy i H.C. Ørsteda, ostateczny obraz jest definiowany przez usuwanie polimeru linia po linii, aż do uzyskania idealnego obrazu w skali szarości.
Zdecydowaliśmy, że równie dobrze możemy spróbować wydrukować płytę. Wzięliśmy fragment Rocking Around The Christmas Tree i wycięliśmy go tak, jak wycina się normalną płytę – choć, ponieważ pracujemy w nanoskali, nie da się jej odtworzyć na przeciętnym gramofonie. Nanofrazor został wykorzystany do pracy jako tokarka do cięcia płyt – przekształcając sygnał audio w spiralny rowek na powierzchni medium. W tym przypadku nośnikiem jest inny polimer niż winyl. Zakodowaliśmy nawet muzykę w stereo. Aby odczytać rowek, potrzebny jest dość kosztowny mikroskop sił atomowych lub Nanofrazor, ale jest to zdecydowanie wykonalne. Prof. Peter Bøggild