原子力顯微鏡圖像顯示，含糖聚合物（glycopolymer）經(jīng)納米組織化，轉(zhuǎn)化為糖缸（sugar cylinders），這是在含硅聚苯乙烯矩陣（polystyrene matrix）中發(fā)生的。來源：法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心
在設(shè)計(jì)新一代微處理器之前，光刻技術(shù)還需要進(jìn)化，這種技術(shù)用于印刷電子電路，是必不可少的。到現(xiàn)在為止，這種薄膜用于電子電路，它的設(shè)計(jì)一直是采用合成聚合物，這完全產(chǎn)生于石油。然而，這些薄膜有局限性：它的最低結(jié)構(gòu)分辨率大約是20納米，不能再縮小尺度，就是結(jié)合石油衍生聚合物也不行。這個(gè)限度一直是一個(gè)主要障礙，妨礙開發(fā)新一代超高分辨率的柔性電子設(shè)備。
為什么會(huì)有這樣的限度呢？這是因?yàn)閮煞N聚合物不相容，這兩種聚合物都產(chǎn)生于石油。出于這個(gè)原因，研究小組在國(guó)家科學(xué)研究中心高級(jí)研究員萊都恩斯•波薩利（Redouane Borsali）領(lǐng)導(dǎo)下，在植物大分子研究中心采用了一種混合材料：這種新型薄膜結(jié)合糖基聚合物與石油衍生聚合物（含硅聚苯乙烯），具有很多不同的物理/化學(xué)特性。這種共聚物產(chǎn)生于高度不相容的基本材料，類似于把小水泡連接到石油泡沫。研究人員已證明，這種類型的結(jié)構(gòu)可以自行組織，形成糖缸，在石油為基礎(chǔ)的聚合物晶格內(nèi)，每個(gè)結(jié)構(gòu)有5納米大小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“老”共聚物的可分辨尺度，“老”共聚物只包含石油衍生產(chǎn)物。此外，這種新一代材料的制備，可采用豐富、可再生和可生物降解的資源：就是糖。
實(shí)現(xiàn)這樣的性能，就可以考慮大量用于柔性電子產(chǎn)品：縮小光刻電路，使信息存儲(chǔ)容量增加六倍（閃存，也就是 USB密鑰，不再局限于1太比特的數(shù)據(jù)，而是達(dá)到6太比特），增強(qiáng)光伏電池和生物傳感器的性能等。研究人員正在尋求改進(jìn)，控制這些納米-糖薄膜的大型組織化，而且設(shè)計(jì)不同的自組織結(jié)構(gòu)。
更多信息：《寡糖/含硅塊狀共聚物具有5納米特征可用于光刻》（Oligosaccharide/Silicon-Containing Block Copolymers with 5 nm Features for Lithographic Applications）。ACS《納米》，2012年4月24日。
