Одной из задач создания микроскопических и наномасштабных объектов является способность определять точное местоположение, расстояния перемещения и размеры таких произведений. Такие измерения необходимы ученым и инженерам для создания действительно способных наноприводов или даже нано-роботов. Итак, как вы точно измеряете то, что несколько, может быть, пару сотен нанометров в длину или в ширину? Или, если вам нужно найти, как wScientists из Национального института стандартов и технологий (NIST) считают, что они имеют и отвечают на эту проблему:
Группа впервые отслеживала пошаговое движение устройства MEMS стандартного типа, называемого «исполнителем скребкового привода», микромашиной (ширина 120 микрометров, длиной 50 микрометров и толщиной 1,5 микрометра), которая тянется вверх поверхность путем многократного сгибания и расслабления крошечной крючковатой руки. Используя новый метод измерения, адаптированный к исследованиям биофизики с одной молекулой, исследователи отслеживали и измеряли каждый из 500 шагов устройства по пути 20 микрометров. Они обнаружили, что инкрементные движения значительно варьировались: от нескольких нанометров (нм) до почти 100 нм. Эта заметная изменчивость размеров ступеней была «неожиданной», говорит Крейг МакГрей, первый автор статьи. Как правило, исследователи MEMS вычислили средний размер шага, полученный из общего расстояния, пройденного устройством во многих рабочих циклах. Получающееся среднее значение не показывает изменчивости размеров шага, в то время как простые модели поведения устройства передают впечатление, что устройства перемещаются с равномерными приращениями. Вместо этого Макгрей объясняет: «Наш метод показал очень нерегулярные размеры шагов, которые ранее не наблюдались и не были предсказаны установленными моделями поведения MEMS».”