إذا أخذت كائنين مع أسطح ناعمة إلى حد ما وضعتها معًا ، فلن تتوقع منك التمسك معًا. على الأقل لا يخلو من كمية ليبرالية من الغراء أو الماء أو مادة أخرى لتسهيل رابطة مؤقتة أو أكثر دائمة. يتم طرح هذا الافتراض من النافذة عندما يتعلق الأمر بربط الاتصال البصري. هذه عملية يتم فيها توصيل سطحين ببعضهما البعض دون غراء.
الجانب الرائع في هذه العملية هو أنه يستخدم القوى الجزيئية في أي سطح لا يلعب عادة دورًا مهمًا بسبب الأسطح الخشنة نسبيًا. قبل أن تكون القوى الجزيئية مثل Van of the Waals وروابط الهيدروجين ذات صلة ، لا ينبغي أن يكون للأسطح لأكثر من بضعة نانومترات عدم النقص أو الشوائب. على افتراض أن هذا هو الحال ، يتم توصيل كلا الأسطحين بشكل دائم بحيث يسبب الضرر.
على الرغم من أن العمل أكثر كثافة من استخدام المواد اللاصقة ، إلا أن المزايا ضخمة عندما تفكر في أنها تخلق واجهة بصرية غير متقطعة بشكل فعال. هذا يجعلها خيارًا مثاليًا للبصريات العالية بشكل خاص ، ولكن مع مساحة صفر تمامًا للأخطاء.
القوى الجزيئية
كمخلوقات من MacRowned ، نحن ندرك إلى حد كبير التأثيرات الكلية للقوى المختلفة من حولنا. عادةً ما نفهم الجاذبية وكيف يمنع احتكاك يدنا ضد الزجاج من الانزلاق من يدينا قبل أن يقع في العديد من القطع على الأرض. ومع ذلك ، أضف بعض الماء إلى جلد أيدينا ، وفجأة لا يوجد احتكاك كافي ، مما يؤدي إلى انزلاق GLA المؤسف أو غطاء على كوب يرفض بعناد الانفتاح لأننا لا نستطيع خلق احتكاك كافي حتى نتمكن من تجفيف أيدينا بما فيه الكفاية.
العديد من هذه التفاعلات على مستوى الماكرو هي نتيجة للتفاعلات على المستوى الجزيئي ، والتي تتراوح من الزجاج في قطعة واحدة ، بدلاً من الانجراف كسحابة ذرية ، إلى خاصية النظام ، والتي نسميها “الاحتكاك” ، والتي تنقسم أيضًا إلى تخليط ثابت واحتكاك ديناميكي. يمكن اعتبار نظام الاحتكاك مشابهًا للاتصال بالسندات عندما نفكر في لوحين ، يتم وضع إحداها على الجانب الآخر. عندما نغير زاوية هذه اللوحات المكدسة ، ستنزلق اللوحة العلوية اللوحة السفلية في مرحلة ما. هذه هي النقطة التي لم تعد فيها قوى الربط تعويض بدلة الجاذبية ، حيث تؤثر نوع المادة والمشتريات السطحية على الزاوية النهائية.
مثال مثير للاهتمام على مقدار السطح الذي يمكن العثور عليه في قياس الكتل. هذه هي الأرضية الدقيقة والمعادن المعدنية أو السيراميك التي تتوافق مع سمك معين. يتم استخدامها لأغراض المعايرة بشكل رئيسي ولها خاصية رائعة بسبب أسطحها السلسة ، والتي يمكنك الحصول عليها معًا بطريقة دائمة تقريبًا يتم ذكرها النزول. وبهذه الطريقة ، يمكنك الجمع بين عدة أطوال لإنشاء كتلة واحدة مع دقة العليا.
كل هذه القوى بين الجزيئات ، وخاصة شاحنة قوى Waals ، بما في ذلك التفاعلات الإلكتروستاتيكية مع Dipole Dipol. لا تعتمد هذه على خصائص كيميائية أو مشابهة ، لأنها تعتمد فقط على جوانب مثل الرفض المتبادل بين السحب الإلكترونية للذرات ، التي تعوض عنها المواد المعنية. على الرغم من أن هذه القوى ضعيفة للغاية وتسقط بسرعة مع المسافة ، إلا أنها عمومًا بغض النظر عن جوانب مثل درجة الحرارة.
يمكن أن تحدث روابط جسر الهيدروجين أيضًا عند توفرها ، مع كل نوع من المجلدات من الوقود من حيث القوة والمسافة الفعالة.
اجعلها ناعمة
أنت لا تخلط ببساطة سطحًا في لمعان مثالي نانومتر ، على الرغم من أنك على دراية بعشاق تبريد الكمبيوتر والأطفال ، يمكنك أن تصل إلى حد كبير مع سطح ورق الصنفرة مختلفًا إلى مستويات عالية يبعث على السخرية. إذا بذلت جهودًا ووقتًا كافيين ، فيمكنك تكييف سطح شيء مثل قياس الكتل والحد من درجة أو درجتين أخريين على وحدة المعالجة المركزية هذه للحمل.
إن تحقيق الأسطح الأكثر سلاسة يؤدي بشكل أساسي إلى أقصى الحدود ، على الرغم من أنه يمكن القيام به أيضًا بدون 40،000 حبيبات. من المحتمل أن توجد أسهل طريقة في إنتاج الزجاج والبصريات ، والتي استفاد منها الأخير من صناعة أشباه الموصلات بشكل كبير. يمكن العثور على عرض جيد لهذا في مقال 2011 (PDF الكامل) من قبل باحث Fraunhofer G. Kalkowski et al. كما نشر في الإنتاج البصري والفحص.
تصف استخدام اتصال الاتصال البصري في سياق الزجاج الزجاجي للتكنولوجيا البصرية والدقة ، وخاصة مع اندماج التوسع المنخفض (SIO)2) ومواد توسيع منخفضة منخفضة. هناك تداخل كبير بين رقائق أشباه الموصلات والرقائق المستخدمة هنا مع نفس دقة النانومتر ، أقل من 1 نانومتر خشونة سطح RMS ، معطى. قبل الانضمام ، يتم تنظيف الأسطح في بيئة فراغ بالتفصيل عن طريق التلوث.
أسوأ من الغراء الفائق
بمجرد تحضير الأسطح ، فإن الجزء الصعب هو إغلاق كلا الجانبين. على عكس كتل القياس ، لا يتم تفكيك هذه الأسطح الناعمة الفائقة دون قتال ، ولا توجد فرصة لاختيارها للحصول على الملاءمة المثالية ، كما هو الحال عند استخدام اللاصقة. مع الطريقة المثبتة من Kalkowski et al. تم توصيل الرقاقات ، تليها التسخين إلى 250 ℃ لإنشاء روابط SI-Si Si دائمة بين السطحين. بالإضافة إلى ذلك ، تم ممارسة ضغط الربط لمدة ساعتين عند 2 ميجا باسكال باستخدام كلا n2 أو س2 الغاز.
يوضح هذا أيضًا جانبًا آخر من جوانب الاتصال البصري: على الرغم من أنه غير دائم من الناحية الفنية ، إلا أن الربط لا يزال يستخدم فقط القوى بين الجزيئات ، وكما هو موضح في هذه الدراسة ، يمكن إلغاؤه بشفرة حلاقة وبعض الجهود. عن طريق التدفئة وممارسة الضغط ، يمكن توهج السطحين ، مما يشكل الروابط الجزيئية ويحول الجزأين بشكل فعال.
بالطبع هناك العديد من الاعتبارات الأخرى ، مثل المواد المستخدمة في الدراسة المشار إليها مع انخفاض التوسع. إذا كان كلا الجانبين يستخدمون مواد مختلفة للغاية ، يكون الربط أكثر صعوبة بكثير مما لو تم استخدام المواد مع نفس خصائص التوسع. من الممكن أيضًا استخدام رابطة مباشرة منشط كيميائيًا مع عملية تنشيط كيميائية تعتمد على المواد المستخدمة.
باختصار ، يعد الاتصال البصري تقنية مفيدة للغاية ، على الرغم من أنك قد ترغب في الحصول على مختبر منزلي مجهز جيدًا إذا كنت ترغب في إعطائها بنفسك.
