DTU-forskere har lavet verdens mindste juleplade

Forskere ved DTU Fysik har fremstillet den mindste plade nogensinde, med en diameter på blot 40 mikrometer. Ved hjælp af en ny nano-skulpturmaskine - Nanofrazor – har forskerne skåret en single med de første 25 sekunder af juleklassikeren "Rocking Around the Christmas Tree". Nanofrazor kan indgravere 3D-mønstre i overflader med en opløsning på nanoskala, hvilket giver forskerne mulighed for at skabe nye nanostrukturer, der kan bane vejen for helt nye teknologier inden for områder som kvanteenheder, magnetiske sensorer og elektronoptik.

”Jeg har lavet nano-litografi – dvs. mønstre i nanomaterialer - i 30 år, og selvom vi har kendt til denne maskine et stykke tid, så føles det stadig som science fiction. Da jeg så en tro kopi af DTU’s grundlægger – Hans Christian Ørsted – i en størrelse på 8 gange 12 mikrometer blive skrevet på få minutter med en pixelstørrelse på 2.540.000 DPI, ja så vidste jeg at vi står på tærsklen af noget stort  For at få en idé om den skala, vi arbejder på, så svarer det til at skrive sin underskrift på et rødt blodlegeme, og stadig have plads til at skrive adresse, email og julehilsen,” siger professor Peter Bøggild fra DTU Fysik.

"Det mest radikale er, at vi i denne vanvittige opløsning kan skabe 3D-landskaber i materialer – noget der vil blive en sand game-changer for vores forskning". 

Nanoskala juleplade – i stereo

Nanofrazor-maskinen fungerer ikke som en printer, der tilføjer materiale; en bedre sammenligning er en CNC-maskine (computer numerical control), der præcist fjerner materiale og efterlader det ønskede mønster eller form tilbage. I tilfældet med miniaturebilledet af H.C. Ørsted, er billedet skabt ved fjernelse af polymer, linje-for-linje, indtil et perfekt billede i gråtoner fremkommer. Gråtonerne fremkommer ved at højden af polymeren kan varieres helt frit – og det giver muligheder. For Peter Bøggild, der ved siden af sin forskerkarriere er amatørmusiker og vinylentusiast, var ideen om at skære en plade i nanoskala et oplagt juleprojekt.

"Vi plejer at lave en julehilsen, så vi besluttede, at vi at forsøge at lave verdens mindste juleplade. Vi har taget et udsnit af Rockin’ Around The Christmas Tree og har skåret rillen, omtrent som man skærer en normal plade i en såkaldt ”master”. Men da vi arbejder på nanoskala, så kan denne plade ikke spilles på en almindelig pladespiller. Jeg skrev først et lille program der konverterede stereosignalet til en spiralformet rille på overfladen af mediet, som dog ikke er vinyl i dette tilfælde. Vi kodede endda musikken i stereo – de lodrette udsving man kan se på billedet svarer til den venstre kanal, mens dybden af rillen er den højre kanal. Den er nok for upraktisk og dyr til at blive en hitplade. For at læse rillen har du nemlig brug for et ret dyrt atomic force-mikroskop eller Nanofrazor, men i princippet kan man sagtens spille den."