Нанотехнологии снизят стоимость космических телескопов

С помощью технологии "нанотрубочной бумаги" создана CMOS-совместимая матрица кантиливеров, управляемая лазерным лучом.

По мнению ученых, новая технология поможет в разработке космических телескопов будущего и сделает их значительно дешевле.

Микроэлектромеханические фотонные системы в последнее время развиваются довольно успешно. На основе микроэлектромеханических компонентов уже созданы различные оптофотонные устройства - это и оптические переключатели, и маршрутизаторы, и многое другое.

Недавно ученые совершили еще одно усовершенствование технологии кантиливеров, управляемых светом. Кантиливер - зонд атомно-силового или сканирующего туннельного микроскопа. Это название также объединяет семейство наноустройств, представляющих собой консольно-закрепленную планку нанометровых размеров, способную к свободным колебаниям в вертикальном диапазоне.

На сегодняшний день ученым удалось сделать CMOS-совместимую матрицу кантиливеров, управляемую солнечной энергией, сообщает Optics. В основе каждого кантиливера - углеродная нанотрубка. Полученный продукт ученые назвали микрооптомеханической системой (MOMS).

"Современные космические телескопы используют пневматическую или пьезосистему актюации и позиционирования зеркал, - говорит доктор Баладжи Панчапакесан (Balaji Panchapakesan) из Дэлаверского университета. - Разработанная нами матрица кантиливеров, управляемая лазерным лучом, будет гораздо эффективней, надежней, дешевле и легче современных систем позиционирования зеркал в космических телескопах".

Пока ученым не удалось экспериментально показать, как пленки-кантиливеры из нанотрубок можно связать с системой управления зеркалами в телескопах. Однако, как считают авторы разработки, эта задача будет решена благодаря совместимости с CMOS-микроэлектроникой.

Для создания матрицы кантиливеров ученые воспользовались известной технологией производства "бумага из нанотрубок". Его суть состоит в вытягивании пленки из раствора, содержащего нанотрубки, с помощью вакуумной фильтрации. Полученные пленки толщиной 130 нанометров прикрепили к основе из оксида кремния. Далее с помощью фотолитографии на пленку нанесли требуемый паттерн - и матрица кантиливеров готова.

При подаче на базу кантиливера 170 мВт лазерного излучения с длиной волны 808 нанометров его зонд переместился на 23 микрона, что сравнимо с рабочим "разбегом" электростатических актюаторов. По мнению ученых, изобретенная ими технология поможет не только в конструировании телескопов будущего - FED-дисплеи и многие биомедицинские приборы также можно будет улучшить, используя "нанотрубочную бумагу".