由二氧化矽製成的奈米機器人結構

Femto-ST 研究所的研究人員開發了一種使用聚焦離子束摺疊二氧化矽製造可驅動奈米機器人結構的工藝。作為演示,該團隊製作了一個用於抓取微米級或奈米級物體的夾具。

由二氧化矽製成的奈米機器人結構

在奈米技術的發展,光學和電子學,而且在生物學和醫學,卻出現了一個新的領域的研究,旨在實現這一操作物件以非常小的nanorobotic系統尺寸。 但到目前為止,大多數系統都基於平面微加工(2D) 技術,或者,如果採用 3D 技術,則仍然是被動的、不可驅動的結構。

從研究者毫微微ST研究所 (CNRS / Comue BFC)已經開發了一種用於製造致動三維nanorobotic結構,它是基於一個的摺疊的處理的二氧化矽膜,透過聚焦離子束(FIB)的協助。他們透過生產用於夾住微型物體的夾具來證明其工藝的效率。測微夾是透過摺疊矽膜製成的,鋁電極沉積在矽膜上。在聚焦離子束(FIB Focused Ion Beam)的作用下。在材料中引起變形:結構彎曲,鋁電極起到鉸鏈的作用。電流的應用允許夾持器被精確且連續地致動以夾持或釋放物體。

研究人員詳細瞭解了 FIB 輔助下的摺疊機制(特別是使用數值模擬),這允許他們透過調整過程引數來控制它。所以彎曲角度從-70°到+90°不等,而夾具的初始開口可以適應尺寸範圍從幾十奈米到幾十微米的物體。研究人員使用它們的微夾持器移動的光纖具有直徑為6至8微米。離子束加工以及測試和測量均在 Robotex 平臺上進行。

除了這個演示在一個相對簡單的案例中,新工藝為多關節奈米機器人系統的生產開闢了道路,具有多個自由度。另一項研究設想將施加到物體上的力的測量整合到系統中,這將能夠提高抓手的靈巧性,例如抓握柔軟的材料而不會損壞它們。