Miniatiūrinė elektrochemija

   Vokiečių mokslininkai tvirtina, kad mikroskopinius mechanizmus pigiau ir paprasčiau galima pagaminti naudojant kiek pakeistą elektrolizės formą. Jie nustatė, kad, pasitelkus itin trumpus elektros srovės impulsus, galima išėsdinti metalo darinius, kurių matmenys būtų vos keli mikronai.

   Elektrolizės metu tirpalu tekanti elektros srovė pašalina jonus nuo vieno elektrodo, o ištirpusius jonus nusodina ant kito elektrodo. Šį procesą galima panaudoti daugeliui svarbių darbų, pavyzdžiui, valant chemikalus arba dengiant įvairius objektus metalo sluoksniais.

   Naudodamas srovės impulsus, užtrunkančius vos kelias nanosekundes, Rolfas Schusteris su kolegomis iš Berlyno Fritzo Haberio instituto sugebėjo labai miniatiūrizuoti elektrolizės procesus ir sukurti trimačius darinius su kelių šimtų nanometrų dydžio detalėmis.

   Nanosekundiniai impulsai leidžia cheminiams pokyčiams vykti tik labai arti elktrodų paviršiaus. Dėl to procesus galima labai tiksliai valdyti. Vienas elektrodas buvo 10 mikronų skersmens platinos vielelė, vadinama "įrankiu". O kitas elektrodas - metalo paviršius, kuriame buvo išgraviruojamas norimas darinys. Elektrodai buvo įmerkiami į vario sulfato tirpalo ir perchloridinės rūgšties mišinį.

   Anodu paėmę platinos vielelę, mokslininkai sugebėjo aukso plokštelės paviršiuje nusodinti mažyčius vario taškelius. Kuomet jie pakeitė srovės kryptį į priešingą ir vario paviršius tapo anodu, medžiaga apie platinos vielelę ištirpdavo. Judindami vielelę trimis kryptimis jie galėjo suteikti vario salelėms įvairiausią formą, lyg vielelė būtų miniatiūrinis frezavimo peilis. Medžiaga yra pašalinama ne mechaniškai, bet elektrochemiškai, todėl jos neveikia jokios galinčios ją pažeisti įtampos. Be to šis įrankis niekuomet nesusidėvi ir viena vielele galima įrašyti tūkstančius identiškų detalių. Vėliau platinos elektrodą yra norima pakeisti sudėtingesniais įrankiais, kuriais būtų galima pagaminti daug darinių vienu metu. Šitaip tikimasi gaminti mažyčius sensorius arba siurblius.


Mokslo įdomybės