Инженеры из Массачусетского технологического университета научились собирать микроскопические полимерные провода в трехмерные структуры. Это позволит в будущем создавать микрочипы с многослойным расположением контактов. Работа опубликована в журнале Science , ее краткое содержание приводится на сайте университета.

Миниатюризация микрочипов с проводящими проводами из кремния ограничивается возможностями фотолитографии , которая применяется для их изготовления. Чтобы сделать элементы микросхем как можно меньше, изготовители используют свет все меньшей длины волны, вплоть до жесткого ультрафиолета.

Ученые решили исследовать возможности альтернативной технологии - изготовления микроскопических проводов из структур, которые образуются сополимерами. Авторы сшивали две отталкивающиеся друг от друга молекулы полимеров в одну, получая вещество, способное самопроизвольно собираться в цилиндрические структуры. Подобным образом ведут себя поверхностно-активные вещества, которые сами способны образовывать мицеллы .

Структуры, которые образуют сополимеры, не вполне регулярны и имеют множество дефектов. Чтобы добиться большей регулярности, ученые решили использовать направляющую подложку.

Подложка была изготовлена из кремния методом литографии с помощью пучка электронов . Она представляла собой поверхность с регулярно расположенными вертикальными цилиндрами. Перед нанесением полимеров подложку обрабатывали отталкивающим веществом.

В результате использования подложки полимеры сформировали два слоя параллельно расположенных проводящих цилиндров. Расположение цилиндров в слоях было независимо друг от друга и контролировалось только структурой подложки, а именно размером и формой цилиндров на ее поверхности. Авторам удалось также заставить проводящие цилиндры изгибаться под острыми углами и образовывать соединения.

Пока инженеры смогли изготовить только двуслойное устройство, но потенциально оно может иметь три или даже больше слоев.

Работа находится на стадии фундаментальных исследований, но ученые считают, что в будущем она сможет помочь изготовителям микрочипов преодолеть дифракционный предел миниатюризации. Эту же технологию расчета и изготовления подложки потенциально можно применить и для создания структур на биополимерах - молекулах белков и ДНК.