Износ деталей является одной из проблем, с которыми сталкиваются исследователи, разрабатывающие микроскопических нанороботов. В отличие от обычных роботов, у этих микророботов, размерами с клетку живого организма, мастера не могут просто взять и заменить износившиеся части, детали и узлы. Какое же существует решение этой проблемы? Возьмите и сделайте части микроэлектромеханических систем (micro-electromechanical systems, MEMS) из алмазов, ведь никакой более материал на свете не сможет противостоять износу так, как это может самое твердое вещество в мире.

Ученые из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) разработали технологию производства микроскопических отверстий в алмазных кристаллах, используя специальные коррозирующие химические препараты. Создаваемые отверстия получаются настолько точны, что могут стать "зубцами" микромеханизмов или некоторыми другими компонентами наноразмерных машин.

"Алмаз может стать идеальным материалом для создания устройств MEMS" - рассказывает Крэйг Макгрей (Craig McGray), один из исследователей NIST. - "Он может противостоять чрезвычайным воздействиям, вибрировать без разрушения на очень высоких частотах и обладает рядом других уникальных свойств, которые делают его очень полезным в области микроэлектроники. Но алмаз необычайно тверд, и ранее не было способа, с помощью которого можно было с заданной точностью изготавливать из алмаза мельчайшие детали. Теперь, с помощью нашего метода это становится возможным".

Метод, разработанный учеными NIST, основан на процессах химического травления. С помощью этого метода можно создавать в поверхности алмазного кристалла отверстия и углубления заданной формы с высокой точностью. Травление кубической кристаллической решетки алмаза выполняется постепенно крошечными кубиками. Интерполируя этими кубиками любую сложную форму можно получать детали практически любой формы.

В первых тестах разработанного метода ученые создавали прямоугольные отверстия, имеющие ширину от 1 до 72 микрометров. Каждое из этих отверстий имело абсолютно гладкие стенки и дно. "В наших экспериментах мы были нацелены на выяснение того, как контролировать процесс травления" - рассказывает Макгрей. - "Некоторые из способов воздействия, примененные к кристаллической решетке алмаза, дали совершенно неожиданные для нас результаты. Теперь мы планируем исследовать все эти неожиданные явления во время того, как мы занимаемся изготовлением опытных образцов алмазных MEMS-устройств".