¡Felicitaciones a los ganadores!
Nos complace anunciar los resultados de nuestro Concurso de Imágenes de Aplicaciones 2023/2024, que mostró las capacidades de nuestras herramientas en investigación avanzada.
El concurso atrajo una impresionante variedad de presentaciones de todo el mundo, destacando los notables avances e innovaciones en campos como la nanotecnología, la ingeniería biomédica, los dispositivos cuánticos, la electrónica flexible, la fotónica y más. El concurso capturó verdaderamente el espíritu de la investigación de vanguardia y el potencial de nuestra tecnología.
Desde el 1 de junio de 2023 hasta el 29 de febrero de 2024, todos los usuarios de sistemas de Heidelberg Instruments fueron invitados a participar en la segunda edición del “Concurso de Imágenes de Aplicaciones en Micro- y Nanofabricación Avanzada”. El concurso es una oportunidad para que la comunidad mundial muestre su trabajo, utilizando los canales de comunicación de Heidelberg Instruments, y gane un total de 10.000 € en premios. Cada premio será otorgado como una donación.
- Subir de 1 a 5 imágenes y/o un video corto (<3 min) que ilustre una aplicación innovadora, denominadas “imágenes” en el siguiente texto.
- Las imágenes enviadas deben destacar el uso de una herramienta de Heidelberg Instruments (cualquier sistema actual o pasado incluyendo VPG, DWL, MLA, uPG, pMLA, NanoFrazor y MPO 100).
- Las imágenes deben estar libres de derechos de autor de terceros.
- Las imágenes pueden realizarse con cualquier equipo (por ejemplo, cámaras o microscopios).
- Las imágenes pueden editarse ligeramente cuando sirva a un propósito ilustrativo (por ejemplo, barra de escala o nombres de elementos).
- Heidelberg Instruments tendrá todos los derechos para utilizar las imágenes en línea o en formato impreso. Se asociarán con una referencia elegida por el remitente (nombre del autor y/o institución).
- Los ganadores serán seleccionados por un comité designado por Heidelberg Instruments.
- Se aceptarán múltiples participaciones, relativas a diferentes aplicaciones, y deberán enviarse por separado.
- Calidad ilustrativa de las imágenes (las imágenes deben ayudar a comprender la aplicación).
- Estética y calidad de las imágenes (precisión, nitidez y resolución).
- Descripciones claras y concisas de la aplicación y sus imágenes asociadas.
- Creatividad e innovación de la aplicación.
- También se tendrán en cuenta las ventajas de ahorro energético o medioambientales de la aplicación.
1er Premio
Fabricación de nanohilos de silicio monocristalino suspendidos de menos de 300 nm (Si NWs) para sensores de próxima generación de alto rendimiento
El primer lugar en el Concurso de Imágenes de Aplicaciones de este año ha sido otorgado a:
Basit Ali
Doctorando, Laboratorio de Micro-Nano Fabricación, Universidad de Koç, Estambul, Turquía
Coautores:
Mehdi Bostan Shirin, Dr. Umut Kerimzade, Prof. Dr. Erdem Alaca
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments DWL 66+ Sistema de Litografía Láser
Descripción:
Los materiales unidimensionales como los nanohilos de silicio (Si) son cruciales para sensores bioquímicos e inerciales avanzados. Sin embargo, la litografía por haz de electrones convencional presenta desventajas como baja velocidad y altos costos.
Utilizando la herramienta de litografía DWL 66+, se fabrican nanohilos de Si suspendidos mediante el patrón preciso de anclajes de sistemas microelectromecánicos (MEMS), seguido de grabado por haz de iones para fabricación monolítica.
En comparación con la litografía e-beam, el DWL 66+ simplifica significativamente la fabricación, reduce el impacto ambiental y disminuye drásticamente el tiempo de escritura.
El ajuste fino permite dimensiones críticas de nanohilos tan pequeñas como 250 nm.
Este enfoque de bajo costo y alta resolución ofrece potencial para sensores bioquímicos basados en nanohilos y abre nuevas perspectivas para sensores inerciales con geometrías precisas de MEMS y nanohilos.
Declaración del Jurado:
La obtención de dimensiones críticas tan finas como 250 nm mediante el grabado por haz de iones requiere un proceso litográfico de gran uniformidad y repetibilidad. Este logro demuestra la gran estabilidad de nuestro sistema litográfico DWL 66+.
2º Premio
Sistema de captura microfluídica unicelular para estudiar la dinámica de las células T inmunitarias individuales
Wei-Che Chang
PhD Candidate, Integrated Photonics and Applications Centre (InPAC), School of Engineering, RMIT University, Melbourne, Australia
Coautores:
Dr. Crispin Szydzik, Dra. Apriliana E. R. Kartikasari, Dr. César S. Huertas, Brianna Bradley, Dr. Cartos Escobedo, Dist. Prof. Magdalena Plebanski, Dist. Prof. Arnan Mitchell
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments MLA 150 Alineador sin máscara
Descripción:
El cáncer de ovario se cobra más de 200 000 vidas al año, pero los tratamientos actuales son insatisfactorios. La inmunoterapia resulta prometedora al revertir el agotamiento de las células T para combatir el cáncer, pero carece de información temporal debido al laborioso proceso de escaneo de las células no adheridas en el microscopio. Es fundamental desarrollar una plataforma para el análisis paralelo de células individuales. Los dispositivos microfluídicos ofrecen una alta resolución espacial y temporal. Esta investigación presenta una matriz de captura celular de doble capa para el aislamiento multiplex de células individuales, utilizando el alineador sin máscara MLA 150 para una fabricación precisa, alineando correctamente dos patrones a escala micrométrica que sirven como molde para el chip microfluídico de PDMS (µFC). En este modelo, se aislaron 200 células Jurkat (un tipo de célula T) y se registró su proceso dinámico de captación del colorante fluorescente en un solo campo. Esta plataforma proporciona datos de alto contenido fundamentales para la investigación de las células inmunitarias, lo que impulsa la posible inmunoterapia para la erradicación del cáncer de ovario.
Declaración del jurado:
Nos enorgullece contribuir al avance de la investigación médica.
3er Premio
Recocido láser directo en escala de grises de películas delgadas magnéticas
Dra. Lauren Riddiford
Investigadora postdoctoral, Laboratorio de Sistemas Mesoscópicos, ETH Zúrich – Instituto Paul Scherrer, Zúrich, Suiza
Coautores:
Dr. Jeffrey Brock, Katarzyna Murawska, Dr. Ales Hrabec y Prof. Laura Heyderman
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments DWL 66+ Sistema de Litografía Láser
Descripción:
Este estudio utilizó la capacidad de escala de grises del DWL 66+ sin fotoresist, empleando “direct-write laser” en una película magnética delgada para inducir cambios locales en las propiedades magnéticas.
En una multicapa magnética CoFeB-Pt, la anisotropía magnética perpendicular disminuye con el aumento de la potencia del láser, eliminando el magnetismo a altas potencias.
Utilizando el modo del DWL 66+ “Advanced Grayscale”, se creó un diseño en forma de copo de nieve con control de anisotropía radial.
El campo magnético aplicado expande el dominio magnético.
La región circular resistente se define mediante recocido.
Esta capacidad abre nuevas oportunidades para dispositivos innovadores.
Declaración del jurado:
Nos sorprendió gratamente esta aplicación innovadora. Demuestra el potencial de nuestra tecnología.
4º Premio
Dispositivos GaN: matriz fabricada de puentes de aire de oro
Shonkho Shuvro
Becario de doctorado, Centro de Nanociencia e Ingeniería (CeNSE), Instituto Indio de Ciencias (IISc), Bengaluru, India
Coautores:
Dr. Roopa J, Muralidharan R, Prosenjit Sen, Digbijoy N Nath
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments µPG501 (predecesor del µMLA)
Descripción:
Los puentes de aire, utilizados como interconexiones metálicas, se fabrican sobre un sustrato de silicio.
Se crean a partir de películas metálicas suspendidas de 3–4 µm.
Se utilizó un proceso de doble litografía con fotoresist grueso AZ 4562.
Se realizó reflujo del resist y deposición de oro mediante galvanoplastia.
Declaración del jurado:
Estas estructuras visualmente cautivadoras, que actúan como interconexiones metálicas en dispositivos de radiofrecuencia, ponen de relieve el potencial de crear estructuras similares mediante litografía en escala de grises en lugar del reflujo de la resina fotosensible. De este modo, la exposición podría llevarse a cabo en un único proceso de litografía.
5º Premio
Nanotopografías en escala de grises combinando t-SPL y nanoimpresión para nanoelectrónica 2D
Dr. Xia Liu, Berke Erbas
Laboratorio de Microsistemas (LMIS1), EPFL, Lausana, Suiza
Coautores:
Prof. Juergen Brugger
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments NanoFrazor
Descripción:
La aparición de la nanolitografía en escala de grises coincide con el auge de los materiales bidimensionales, como los semiconductores, lo que augura un gran potencial para la nanoelectrónica avanzada. Estos materiales ofrecen propiedades eléctricas extraordinarias y prometen revolucionar los procesadores al permitir longitudes de canal inferiores a 10 nm y transistores formados por láminas nanométricas apiladas. Sin embargo, persisten retos como una movilidad de electrones inferior a la del silicio, lo que exige seguir investigando su integración y sus propiedades físicas. La ingeniería de deformación, similar a los métodos basados en el silicio, se muestra prometedora para mejorar la movilidad de los portadores. El estudio demuestra una modulación eficaz de la deformación en MoS2 monocapa mediante la adaptación a capas dieléctricas nanoingenierizadas. Esta técnica genérica, aplicable a diversos materiales 2D, independientemente de su tipo, tiene potencial para diversas aplicaciones, lo que subraya el panorama en evolución de la nanotecnología.
Declaración del jurado:
Nos ha impresionado la destreza con la que los investigadores han sabido sacar partido a nuestro NanoFrazor: la combinación de la nanolitografía en escala de grises con el MoS₂ da como resultado dispositivos nanoelectrónicos de gran impacto visual. Esto, junto con los canales de MoS₂ con patrones y la metalización por lift-off, promete un mayor rendimiento de los dispositivos.
Mención honorífica
Lente difractiva de 30 pulgadas de diámetro sobre polímero espacial
Hyun Jung Kim
Físico investigador, Centro de Investigación Langley de la NASA, Hampton, VA, EE.UU.
Sistema utilizado:
Heidelberg Instruments DWL 66fs con alineación trasera
Descripción:
Este proyecto consistió en fabricar una lente difractiva de 30 pulgadas de diámetro sobre una lámina de Mylar utilizando el DWL 66fs con alineación por la parte posterior. El uso de un sustrato flexible y transparente con un patrón de rejilla desmontable permitió la microestructuración de lentes de gran tamaño, superando el tamaño máximo de sustrato de 7 pulgadas procesado por el DWL 66fs de la NASA. La lente, compuesta por anillos de decenas de micrómetros de ancho, con una distancia focal de 164 pies (50 metros), mostró un enfoque preciso en toda su superficie durante las pruebas, lo que confirma la precisión de la fabricación. El objetivo es evaluar la calidad de la imagen y la eficiencia de la lente mediante pruebas al aire libre para aplicaciones en el mundo real.
Declaración del jurado:
Aunque el tamaño de las microestructuras no supone un reto, destaca el uso que se ha hecho de las capacidades de alineación de la parte posterior de la herramienta. Además, la aplicación en sí misma resulta muy interesante, y nos enorgullece que nuestros sistemas se utilicen en un importante centro de investigación aeronáutica y espacial.
