Może najmniejszy uniwersytecki logo na świecie?

Student elektrotechniki Matthias Wagner zanurza w czystym pomieszczeniu plaster krzemowy w roztworze rozwojowym.

Mikroskopowe zdjęcie być może najmniejszego logo uczelni na świecie: szerokość linii wynosi 8 µm, logo ma około 50 µm szerokości …

… , dzięki czemu jest to przynajmniej najmniejsze logo HKA na świecie.

Matthias Wagner wybrał szczególnie wyjątkowy projekt semestralny: wyprodukował najmniejsze na świecie logo HKA jako trójwymiarową mikrostrukturę. Struktura składa się z tworzywa sztucznego podobnego do polimeru i jest naniesiona na podkład z krzemu. Litery logo mają grubość zaledwie około 8 µm. Ludzki włos osoby ze Środkowej Europy ma szerokość około 60 do 80 µm, co oznacza: całe logo o szerokości około 50 µm mieści się swobodnie w jednym włosie, więc gołym okiem nie można dostrzec logo.

Zmniejszone logo HKA wyprodukował Matthias Wagner, który studiuje elektronikę i technikę informacyjną ze specjalizacją w sensorach na Hochschule Karlsruhe (HKA), metodą litograficzną. Metoda ta jest wykorzystywana między innymi do produkcji układów scalonych w przemyśle półprzewodnikowym. Najpierw tworzona jest tak zwana maska fotochemiczna z miniaturowym logo. Maska ta jest porównywalna do szablonu lub diapozitywu. Podczas procesu jest naświetlana promieniami UV, które projekcją logo na bardzo gładką płytę krzemową, zwaną waflem, wywołują. Wafele krzemowy jest pokryty światłoczułym lakierem. Naświetlone miejsca utwardzają się, a nie naświetlone są usuwane w procesie wywoływania – w ten sposób pozostają mikrostruktury logo HKA.

Wyzwanie polegało na skalowaniu logo na poziomie mikrometra. W tym zakresie nawet najmniejsze cząsteczki kurzu działają jak duże głazy. Dlatego wszystkie czynności musiały być wykonywane w niemal bezpyłowym pomieszczeniu czystym na wydziale elektroniki i techniki informacyjnej.

„Dla mnie ważne było poznanie całego sprzętu i procesów oraz zdobycie umiejętności potrzebnych w przemyśle półprzewodnikowym”, podsumowuje Matthias Wagner swoją pracę projektową. Po studiach 30-latek, który wcześniej ukończył szkolenie jako technik laboratoryjny w medycynie, chce dalej kierować się w stronę techniki medycznej. „Również w medycynie można zauważyć wyraźny trend miniaturyzacji sensorów w urządzeniach analitycznych”, mówi prof. dr Christian Karnutsch, który nadzorował pracę projektową i jednocześnie kieruje grupą badawczą IONAS, zajmującą się mikrofluidycznymi i nanofotonicznymi systemami. Dlatego, jak podkreśla Karnutsch, ważne jest, aby przyszli inżynierowie elektronicy mieli dostęp do narzędzi mikro- i nanotechnologii już podczas studiów, mogli eksperymentować z najnowszymi technologiami i popełniać błędy. „Nic nie dzieje się tak szybko, jakby się tego chciało”, uśmiecha się Matthias Wagner, dodając, że to jedno z najważniejszych doświadczeń, „trzeba próbować niektórych kroków procesowych wielokrotnie, w różnych warunkach i z różnymi parametrami, aż w końcu zadziałają. Ale kiedy spojrzy się potem do mikroskopu konfokalnego laserowego z powiększeniem 50x i zobaczy efekt pracy, to jest to niesamowite uczucie.”