Suomi 100 -juhlavuosi kutistettiin nanokokoon

Aalto-yliopistossa juhlistettiin satavuotiasta itsenäistä Suomea tekemällä juhlavuoden logosta nanopieni versio. Sen näkemiseen tarvitaan järeä mikroskooppi.

Tarkalleen ottaen kyse on piistä tehty Suomi 100 -juhlavuoden virallisen logon mukainen rakenne.

Nanotekniikan tohtori Nikolai Chekurov teki rakenteen Micronovan puhdastiloissa Espoon Otaniemessä.

Menetelmänä hän käytti kohdistetun ionisuihkun ja kryögeenisen syväetsauksen yhdistelmää, jossa kohdetta pommitetaan ensin raskailla ioneilla ja sen jälkeen syövytetään ICP-RIE:llä, eli induktiivisesti kytketyllä plasmareaktiivisella ionietsauksella.

Samalla menetelmällä on tehty vuonna 2008 maailman pienin Aalto-maljakko, johon mahtui 0,1 femtolitraa.

Kyseessä ei ole standardimenetelmä, vaan sitä on kehitetty professori Ilkka TIttosen johtamassa Micro and Quantum Systems-tutkimusryhmässä useissa eri väitöstutkimuksissa.

”Menetelmä toimii niin, että tasaisen piikiekon pinnalle kirjoitetaan ensin ohuelti gallium-ioneja halutun kuvion, tässä tapauksessa siis juhlavuoden logon, mukaisesti", Chekurov selittää.

"Sen jälkeen kiekkoa syövytetään kaasulla, jolloin ne kohdat, joissa on galliumia, jäävät jäljelle ja alueet, joissa sitä ei ole, syöpyvät pois paljastaen kirjoitetun kuvion. Mitä kauemmin syövytystä jatketaan, sen korkeampi rakenteesta tulee.”  

Menetelmällä paljon käytännön sovelluskohteita

Juhlavuoden logosta olisi menetelmällä voitu tehdä pienempikin, mutta Chekurov ja hänen kollegansa halusivat saada aikaan lähes virheettömän ja täsmälleen alkuperäisen logon designin muotoisen kappaleen.

Sadasosamillimetrin kokoinen logo on niin pieni, että sen erottaa juuri ja juuri valomikroskoopilla.

Kolmiulotteisen rakenteen ihailuun tarvitaan jo elektronimikroskooppia, sillä logon pienimmät rakenteet ovat alle mikrometrin kokoisia. Mikrometri on millimetrin tuhannesosa; ihmisen hiuksen paksuus on noin 100 mikrometriä.

”Samalla valmistusmenetelmällä on toki paljon myös käytännön sovelluskohteita. Sillä voidaan valmistaa hyvin erilaisia mikrorakenteita, joita voidaan käyttää muun muassa fotoniikassa ja vaikka pienten nestemäärien mittaamisessa tai mekaanisina mikroantureina”, Ilkka Tittonen kertoo.

Juttu on Aalto-yliopiston lähettämä tiedote.