Hjem
Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
Nyhet

En teknologisk revolusjon på atomnivå

Et nytt UiB-prosjekt vil gi verden mer effektiv og billigere teknologi.

Nanotechnology, illustration
EFFEKTIVISERER TEKNOLOGIEN: Et nytt UiB-prosjekt vil sørge for at verden får mer effektiv og billigere teknologi, ved hjelp av nanolitografi. (Illustrasjonsbilde)
Foto/ill.:
Colourbox

Innen teknologiens verden er det størrelsen det kommer an på, i mange sammenhenger vil man helst ha komponenter i mindre og mindre størrelser. 

– Det gjør datamaskinene våre, medisinsk teknologi, kretskort, mikrochipper og sensorer av alle slag mer effektive, sier professor Bodil Holst. Holst er forsker ved Institutt for fysikk og teknologi (IFT) ved Uiversitetet i Bergen (UiB). 

Bodil Holst

Professor Bodil Holst.

Foto/ill.:
Ingvild Festervoll Melien

Nanolitografi er en av de aller største, eller minste, aktørene på feltet. Prosessen går i korte trekk ut på å skape mønster i nanoskala på en overflate. Slik kan man lage mindre elektroniske duppeditter som mikro-chipper og kretskort, og man får plass til flere elementer på et svært lite område. Dette kan igjen føre til en billigere produksjon av elektronikk, siden man trenger mindre mengder materiale. Komponentene blir også mer effektive, siden elektronene får mindre reisetid mellom ulike komponenter. 

Litografiteknikken har blitt stadig mer effektiv og man lager mindre og mindre mønster. Grensen går imidlertid ved 6-8 nanometer, da gjør den nåværende metoden at mønsteret man «skyter» blir utydelig. 

Vil bryte barrieren

Dette er professor Holst sikker på at hun kan endre og gjøre bedre. 

I høst får hun og et internasjonalt team med forskere støtte fra Horisont 2020 for prosjektet Nanolace - Mask Based Lithography for Fast, Large Scale Pattern Generation with Nanometer Resolution.

– Prosjektet vårt vil kunne skape mønster ned til 1 nanometer, sier hun.

En nanometer er en milliard-del av en meter. 

Dette skal forskerne gjennomføre gjennom to metoder: å skyte atomer gjennom en ny type maske lagd av en tynn membran, og en metode der man bruker et Bose Einstein-kondensat til litografien. Her vil man bruke en optisk maske kombinert med en magnetisk-linse.

Vil få samfunnseffekt

Prosjektet blir finansiert gjennom EU-programmet FET Open, som støtter innovasjon; nye ideer som kan skape radikale nye teknologier for fremtiden. For å lykkes må man tydelig vise hva resultatene man kommer frem til vil bety for samfunnet.

– Hvorfor er det så viktig å redusere fra 6-8 nm? Prosjektet er viktig fordi det blant annet vil gjøre masseproduksjon av visse typer «Quantum devices» mulig. Et eksempel er «quantum dots», eller kvanteprikker. I dagens størrelse, rundt 10 nm, trenger mange kvanteprikker en temperatur på minus 300 grader for å virke. Hvis størrelsen blir halvert kan de brukes ved stuetemperatur. Med vår teknologi kan vi masseprodusere  slike stuetemperatur-kvantebrikker, sier Holst.

Kvanteprikkene har et stort potensiale og noen typer blir allerede brukt innen en mengde felt, fra biologi til tv-skjermer. 

Billigere og raskere teknologi til alle

Holst tror at den nye teknologien vil bety mye både for teknologi-industrier, forskere og ikke minst for vanlige mennesker. 

– Vi kan lage helt nye elektroniske komponenter, men vi kan for eksempel også lage nanofilter som kan lage saltvann om til ferskvann mer energieffektivt enn i dag. Dette blir en «enabling technology» som vil gi teknologer og vitenskapsfolk nye verktøy å løse problem med.

Tingenes Internett, smartklokker og annen bærbar teknologi sliter med et stort problem: batteri-levetiden. Prosjektet kan også løse dette problemet. Miniatyriseringen av teknologi vil gi forbrukere helt nye og ikke minst mindre alternativer. 

Testingen starter alt i 2020 og skal vare 4 år. Partnere fra flere felt er involvert (se faktaboks), og bredden i kompetansen gjør at man kan jobbe raskt. Holst er sikker på at prosjektet vil gi resultater 

– Den store utfordringen nå blir om kjemikerene klarer å lage en overflate som forandrer seg slik vi vil ha det når vi skyter atomene vi skal skyte på det. Det blir vanskelig, men ikke umulig. Resten av prosjektet er jeg ganske sikker på vil gå uten store problemer, men jeg er kjent for å være optimistisk. Det går nok uansett noen år før et kommersielt instrument er produsert.