【機械工学】MITが10億分の1メートル単位で立体的な「切り紙」を作成することに成功[07/12]

マサチューセッツ工科大学(MIT)と中国の科学者の共同チームが、ナノメートル(10億分の1メートル)単位の素材に、
集束イオンビームを用いて切り込みを入れることで精巧な「切り紙」を再現することに成功しました。

Kirigami-inspired technique manipulates light at the nanoscale | MIT News
http://news.mit.edu/2018/kirigami-inspired-technique-manipulates-light-nanoscale-0706

Nano-kirigami with giant optical chirality | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/7/eaat4436

MITの機械工学科のニコラス・X・ファン教授は、中国科学アカデミーや南中国工科大学の研究者との共同研究で、
マイクロチップ製造技術に用いる集束イオンビームを用いて、
数十ナノメートルという薄さの金属片に切り込みを正確に入れることで、複雑な三次元の形状を作成することに成功しました。
これまでの研究では、切り紙構造をナノスケールで再現するためには、
素材に切り込みを入れた後で複雑な手順による折りたたみ工程が必要だったそうですが、今回の研究チームが開発した技術では、
切り込みを入れるだけで三次元構造を一発で作れるようになっているとのこと。

実際に、集束イオンビームによる切り込みから一瞬にして三次元構造が形作られる様子は以下のムービーから見ることができます。

切り込みを入れた金属片が自然に展開するのは、金属片に切り込みを入れる際に利用する集束イオンビームに秘密があります。
低線量の集束イオンビームで切り込みを入れることで、イオンの一部が金属の結晶格子内に滞留します。
すると、結晶格子の形状が押し出されて、金属片を曲げるような強い応力が生まれ、金属片がきれいに展開します。
これまでの方法では特定の目的に応じて直感的に切れ込みを入れていたのに対して、
今回の技術はあらかじめ応力を計算に入れて切り込みのパターンを考えているため、複雑な展開方法を必要としません。

さらにファン教授率いる研究チームは、
円偏光の右回りと左回りをフィルタリングできるという光学的な機能を持ったナノ切り紙を製作しました。

例えば、グルコースには、D-グルコースとL-グルコースという2種類の鏡像異性体が存在します。
この2つを区別した上で、溶液内のそれぞれの濃度を調べるためには旋光度測定を行わなければなりません。
このナノ切り紙は今までのデバイスのものよりもはるかに小さいため、より小型で効率的な旋光度検出器など、
さまざまな分野のセンサーやデバイスの小型化が期待できます。

ファン教授は「例えば円偏光の技術は、
複数のレーザービームを干渉させることなく光ファイバーケーブルへ通すために用いられています。
今回のナノ切り紙の技術を使えば、レーザー光通信システムのデバイスをナノメートルサイズにすることができるため、
通信技術への応用も十分期待できます」とコメントしています。

https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/a01.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/a02_m.jpg

Nano-kirigami with giant optical chirality
https://youtu.be/VDm8_lfpXGk

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180712-nanoscale-kirigami/

よくわからんからタバコの箱と比較してくれよ

すごい技術だ。
この紙の薄さにも驚愕する。
こんなに薄い紙、どうやって作った。

なんのやくにたつの

>>3
金 属 片

手で折ってればもっとスゴイだけどな。

篩に使えるな

kirigamiって英語になった日本語なんすか

超小型蚊取り線香

流石ニッポンの匠の技

まちゃちゅーちぇっちゅこーきゃだいぎゃく

蚊取り線香が上手く外せないときのイライラ感

ここから始まるマイレボリューション

これでなんかの部品作るのいいんだけど、どうやって組み立てるのかねぇ

Kirigamiですか

>>10
massachusetts工科大学

kirigamine

おはようビームっ！！（★＿★）ノシ

>>1
MITと中国が手を組んでんだ・・・・
中国は汚れたことできるし、無敵だな。

>>17
日本語そのままなのが悔しいニダ

>>10
>>18
中の人は中華系だった

まちゃちゅーちぇっちゅ

想像以上に凄かった。

笑点で実演してもらおう

レジストとか要らん時代になるの？

投資しとけばよかった
凄すぎ

二十年以上も前にモトローラのドライプラズマエッチング技術で似た様なものを見た
今回はその応用だけど、電荷の反発だけじゃ加工方法に制約が有りそう

いろいろな点でヤバイ

すげえ
めちゃ細かい大根おろしができそうだな

日本「折り鶴じゃなければまだ成功とは言えない」

もう1nm以下の作業ができるようになるのか。
新しい単位が必要だな

origami同様、kirigamiも定着してるのか。

>>13
切り紙と言ってるだろ
折り紙とは言っていない

日本文化は世界文化の基礎構成要素として組み込まれてる
永遠に世界に貢献する文化ってことだ

加工対象の素材の厚さがナノレベルというだけで、示された写真のスケールはマイクロレベルでしかない。誇大な表現が含まれてるね。

　


ミウラ折りやって、開いたり閉じたりして見せてくれ。


　

ちょっと前には、マイクロマシン・ナノマシンのブーム（？）みたいなのがあって、
この技術があれば、どんなものでも原子レベルで合成できて作れてしまう、
みたいな夢をかたりしてたが、今はおちついたのかな？

>>37
スケールは関係ないからな
あくまで単位がナノ