Jennifer Hoffman, a Harvard fizikaprofesszora augusztus elejétől a vancouveri Brit Kolumbia Egyetem fog tanítani, és ő irányítja a felsőoktatási intézmény kvantumanyagokkal és heteroszerkezetekkel kapcsolatos kutatásait. Tervei szerint – a szó szoros értelmében – atompontos új kvantumanyagokat dolgoznak ki, és megkísérlik ezekből álló parányi tárgyak 3D nyomtatását is.
A kvantumfizika, kvantumanyagok és kvantumszámítógépek a kétségtelen fejlődés ellenére még ma is kicsit ezoterikus tudományterületnek, Star Trek világnak, sci-finek tűnnek. Olyan mérettartományról van ugyanis szó, ahol nem vagy másként érvényesülnek a fizika szabályai, viszont ezek az anyagok rendkívül hasznos mágneses, elektronikus és egyelőre ismeretlen emergens tulajdonságokkal rendelkezhetnek.
Az atomról atomra történő nyomtatással különféle anyagokból álló, a kvantumfizika törvényei szerint működő heteroszerkezeteket akar létrehozni, és bízik benne, hogy nemcsak az alapokat rakja le, hanem öt-hét éven belül sikerrel is jár, például tetszőleges elektronikus szerkezetekbe ágyaznak majd 3D anyagokat.
De hogyan nyomtathatók tárgyak ebben a mérettartományban?
Két kulcsfontosságú folyamatot, az úgynevezett molekulanyaláb-epitaxiát (MBE) és egy elméleti 3DP-technikát, a pásztázó szondás litográfiát (SPL) tervezi összekombinálni. Előbbivel atomok rakhatók függőlegesen egymásra (Z tengely), utóbbival oldalirányban mozdíthatók el az atomok (X és Y tengely). Önmagában egyikkel sem tudunk 3D szerkezetet építeni, együtt viszont – Hoffman szerint – igen.
Az egyelőre értelemszerűen csak elméletben létező 3D nyomtatótechnológia sokkal bonyolultabb, mint a ma alkalmazott módszerek. Siker esetén viszont nemcsak megváltozik egy csomó iparág, a gyártás egésze, hanem teljesen újak is létrejöhetnek.
