Машини-монстри: найменша в світі пила, зроблена з покритих алмазами вуглецевих нанотрубок
Не важко здогадатися, що у вигляді гір тирси, які залишаються після роботи пилки, у потрібну форму перетворюється досить значуща частина оброблюваного матеріалу. Це не є великою проблемою для столярів і теслярів, але для виробників електронних приладів, які ріжуть на мікроскопічному масштабі спеціальними пилками дорогі матеріали, такі, як кремнієві підкладки, велика кількість виходять відходів являє собою величезну проблему. Для збільшення якості різання та зменшення кількості отримуваних відходів дослідники з інституту Фраунгофера створили неймовірно тонку пилку з вуглецевих нанотрубок, покритих зовні шаром штучних алмазів, вирощених в лабораторії прямо на поверхні нанотрубок.
Традиційно, для здійснення різання різних матеріалів в мікроелектронній промисловості використовується покрита алмазом найтонша сталевий дріт. Але міцність сталевого дроту відносно невелика, таким чином, полотно пилки має бути досить товстим, щоб витримувати механічні навантаження і що приводить до збільшення ширини різання, до збільшення отримуваних відходів. Ідея використання для різання найтонших вуглецевих нанотрубок, механічна міцність яких перевищує міцність металу у багато разів, вже далеко не нова. Але, якщо сплести нанотрубки в найтоншу нитку ще якось вдавалося, то процес осадження на їх поверхню алмазної плівки фактично закінчувався руйнуванням структури вуглецевих нанотрубок.
Тим не менш, провівши ряд досліджень та експериментів, вчені з інституту Фраунгофера знайшли рішення, що дозволяє захистити вуглецеві нанотрубки під час осадження на поверхню шару штучного алмазу. В результаті осадження виходить найтонша ріжуча нитка, зубцями якої є гострі нерівності і лусочки на поверхні алмазного шару. Крім цього, алмазний шар дозволяє збільшити міцність і без того міцної нитки вуглецевих нанотрубок.
Використання таких мікроскопічних пив дозволить зменшити в кілька разів ширину різання, збільшити її точність і мінімізувати кількість відходів. Але, заради справедливості варто зазначити, що процес виготовлення пив з вуглецевих нанотрубок ще досить складний і дорогий, тому дослідники з інституту Фраунгофера працюють зараз над вдосконаленням виробничого процесу, намагаючись максимально можливо його спростити і здешевити. Згідно з оптимістичними прогнозами дослідників, після того, як технологія виготовлення нанотрубочних пив буде готова до практичного застосування, її візьмуть на озброєння багато виробників мікроелектроніки в усьому світі.
Машини-монстри - все про виняткових машинах, механізмах і пристроях в світі, від величезних засобів знищення собі подібних до крихітних точних пристроїв, механізмів і всього того, що знаходиться в проміжку між ними.