نئی تحقیق نے ملٹی جوائنٹ مائیکرو مشینوں کی فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کا احساس کیا۔

یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی آف چائنا (USTC) کی مائیکرو اینڈ نینو انجینئرنگ لیبارٹری کے پروفیسر وو ڈونگ کی ٹیم نے ملٹی میٹریلز کی تحریر میں 2--1 فیمٹوسیکنڈ لیزر کی پروسیسنگ حکمت عملی تجویز کی۔ مائیکرو مکینیکل جوڑوں کو تیار کریں جن میں درجہ حرارت کے لیے حساس ہائیڈروجلز اور دھاتی نینو پارٹیکلز شامل ہوں، اور اس کے بعد متعدد اخترتی طریقوں کے ساتھ ملٹی جوائنٹ ہیومنائیڈ مائیکرو مشینیں تیار کریں (10)۔ متعلقہ تحقیقی نتائج نیچر کمیونیکیشنز میں شائع کیے گئے ہیں۔
حالیہ برسوں میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر ٹو فوٹوون پولیمرائزیشن ٹیکنالوجی کو نینو میٹر کی درستگی کے ساتھ ایک حقیقی سہ جہتی پروسیسنگ طریقہ کے طور پر مختلف فنکشنز کے ساتھ مائیکرو اسٹرکچرز بنانے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ یہ مائیکرو اسٹرکچرز مائیکرو اور نینو آپٹکس، مائیکرو سینسرز اور مائیکرو مشین سسٹم کے شعبوں میں امید افزا ایپلی کیشنز دکھاتے ہیں۔ تاہم، فیمٹوسیکنڈ لیزرز کے ساتھ کمپوزٹ ملٹی میٹریل پروسیسنگ کا احساس کرنا اور ملٹی موڈیلیٹیز کے ساتھ مزید مائیکرو نینو مشینیں بنانا اب بھی چیلنجنگ ہے۔
فیمٹوسیکنڈ لیزر ٹو ان ون پروسیسنگ کی حکمت عملیوں میں غیر متناسب دو فوٹون پولیمرائزیشن کا استعمال کرتے ہوئے ہائیڈروجل جوڑوں کی تعمیر اور جوڑوں کے مقامی علاقوں میں چاندی کے نینو پارٹیکلز کی لیزر کمی جمع کرنا شامل ہے۔ خاص طور پر، غیر متناسب فوٹو پولیمرائزیشن ہائیڈروجیل مائیکرو جوائنٹ کے مقامی علاقے میں کراس لنک کثافت میں انیسوٹروپی تخلیق کرتی ہے، جو بالآخر سمت اور کونیی طور پر قابل کنٹرول موڑنے والی خرابیوں کی اجازت دیتی ہے۔ سیٹو لیزر میں کمی کرنے والی جمع ہائیڈروجیل جوڑوں پر چاندی کے نینو پارٹیکلز کی درست پروسیسنگ کی اجازت دیتی ہے۔ یہ چاندی کے نینو پارٹیکلز میں فوٹو تھرمل تبدیلی کا مضبوط اثر ہوتا ہے، جو ملٹی جوائنٹ مائیکرو مشینوں کے موڈ سوئچنگ کو انتہائی مختصر رسپانس ٹائم (30 ایم ایس) اور انتہائی کم ڈرائیونگ پاور (<10 mW).
ایک عام مثال کے طور پر، آٹھ مائیکرو جوائنٹ ایک ہیومنائیڈ مائیکرو مشین پر مربوط تھے۔ اس کے بعد محققین نے 3D اسپیس میں ملٹی فوکل بیم حاصل کرنے کے لیے مقامی روشنی کی ماڈیولیشن کا استعمال کیا، جس کے نتیجے میں ہر مائیکرو جوائنٹ کو درست طریقے سے متحرک کیا گیا۔ متعدد جوڑوں کے درمیان ہم آہنگی کی خرابی نے ہیومنائڈ مائیکرو مشین کو ایک سے زیادہ دوبارہ ترتیب دینے کے قابل اخترتی طریقوں کو انجام دینے پر آمادہ کیا۔ بالآخر، ہیومنائیڈ مائیکرو مشین مائیکرو میٹر پیمانے پر "رقص" کرتی ہے۔
تصور کے ثبوت میں، مائیکرو جوڑوں کی تقسیم اور اخترتی کی سمت کو ڈیزائن کرکے، دو جوڑوں والا مائیکرو مینیپلیٹر ایک ہی اور مختلف سمتوں میں متعدد مائیکرو پارٹیکلز کو جمع کرسکتا ہے۔ خلاصہ طور پر، فیمٹوسیکنڈ لیزر ٹو ان ون پروسیسنگ کی حکمت عملی مختلف 3D مائیکرو سٹرکچرز کے مقامی علاقے میں ناقابل اصلاح مائیکرو جوائنٹس بنا سکتی ہے، جس سے متعدد ری کنفیگرایبل ڈیفارمیشن موڈز کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔
محققین کے مطابق، متعدد اخترتی طریقوں کے ساتھ مائیکرو مینیپولیٹر مائیکرو گڈز جمع کرنے، مائیکرو فلائیڈک ہیرا پھیری اور سیل ہیرا پھیری میں امید افزا ایپلی کیشنز دکھائیں گے۔