MIT-Ingenieure haben eine Technologie entwickelt, um die Form dünner plattenartiger Materialien so zu verändern
Um eine vollständige Kontrolle über den Tensor zu erreichenUnter Spannung hat eine Forschergruppe unter der Leitung von Yuwei Yao eine Technologie entwickelt, um quasiperiodische Zellen, die aus speziellen Gittern bestehen, auf der Rückseite der Basis optischer Oberflächen anzubringen. Die Wissenschaftler nannten ihre Methode Spannungstensor-Mesostrukturen.
Vor Produktionsbeginn unter die Oberfläche grundierenDie Rückseite des optischen Geräts ist mit dünnen Schichten hochfester Folie aus Siliziumdioxid beschichtet. Mittels Lithographie werden Spannungsmuster auf die Folie gedruckt, sodass Forscher die Eigenschaften des Materials in bestimmten Bereichen verändern können.
Lokale Veränderungen in der Filmbeschichtung inVerschiedene Bereiche zeigen, wo Spannungen auf die Oberfläche wirken und Spannungen entstehen. Und da die optische Oberfläche und die Beschichtung verbunden sind, ändert eine Manipulation des Beschichtungsmaterials die Form der optischen Oberfläche.
"Das Gitter in jeder Elementarzelle drehenund durch Ändern des Flächenanteils der ausgewählten Bereiche können alle drei Komponenten des Spannungstensorfelds gleichzeitig mit einem einfachen Musterungsprozess gesteuert werden“, erklärt Yao.
Verzerrung der Siliziumwaferoberfläche vor undnach 2D-Spannungskorrektur. Die Ebenheit der Platte wurde um mehr als das 20-fache verbessert. Der Maßstab des Bildes ist zur Verdeutlichung verzerrt (die Höhe der Verformung ist in nm angegeben, die horizontalen Achsen sind in mm). Quelle: Yuwei Yao, MIT
Wie die Forscher feststellen, dünne Plattennotwendig für komplexe optische Systeme auf hohem Niveau wie verformbare Spiegel sowie in der Halbleiterfertigung. Neue Technologien werden die Produktion genauer, skalierbarer und kostengünstiger machen. Dies gilt insbesondere für ultraleichte Systeme wie Weltraumoptiken, bei denen herkömmliche Herstellungsmethoden nicht den strengen Anforderungen genügen.
Forscher planen, die Technologie zu verbesserndamit die Oberflächenspannung während des Gebrauchs automatisch angepasst werden kann. Dazu wollen die Ingenieure ihre Mesostrukturen auf dünnen Platten mit piezoelektrischem Antrieb platzieren. Dadurch kann die Technologie über die Optik hinaus für den Einsatz in der Mikroelektronik und Softrobotik erweitert werden.
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