Атомарный 3D принтер

[Игорь Мухин]

Может кто-то встречал полную электрическую схему микроскопа?

Попробуйте посмотреть здесь http://vlab.su/index.php?&sid=0597b74d9b364d0ad75d6e1567256c7b. Сайт серьёзный, надо зарегистрироваться, и, прежде чем чего-то скачать оттуда, нужно иметь определённое количество сообщений. Но можно обойти это требование. Потусуйтесь там, посмотрите чего есть. И если найдёте чего нужно, но нет количества сообщений для скачивания, можно кого-нибудь там попросить скинуть вам схему или другие документы. Мне так помогали.

[vasanov]

сильно сомневаюсь что тебе пойдет  механика из хардешника - там точность низкая для твоих целей...хорошую тосность дают оптические методы измерения и котнроля

  Мне чего-то всякие дивиди приводы не внушают доверия, механика у них какая-то дубовая, жесткие диски как-то изящнее сделаны. Опять же на ЖД достаточно изменив плечо рычага подвода головки, можно точность позиционирования увеличить в сотни раз. Да и сам диск можно использовать как подложку в микроскопе. Конечно иголкой будут двигать пьезодвигатели, а механика диска нужна, чтоб только грубо подвести иголку к образцу и для амортизации всяких помех.Возможно удастся целиком приспособить электронику диска для управления пьезодвигателями и для считывания токов с иголки. Программу сканирования и визуализации изображения поверхности из атомов я скорее сам напишу, возможно и обратную связь автоматического позиционирования иголки (чтоб не сломалась) сделаю программно, мне это проще, чем сделать электронную обратную связь.
 В общем диск я уже разобрал, покаместь разбираюсь с его электроникой, чтоб приспособить его к микроскопу. Пьезодвигатели наверное возьму от пищалок в электронных часах.Вольфрамовую иголку сделаю из нити накаливания лампы. Заострять иглу до одного атома скорее буду самим микроскопом, убирая с краёв лишние атомы вольфрама. Но сначала надо приспособить диск для управления сканированием. Процесс этот будет долгим, просто, чтоб не лепить микроскоп самому, хотел приобрести готовый, но цены сильно кусаются, непонятно почему, ведь устройство микроскопа довольно примитивное, да и программа не сильно сложная. В общем дурят физиков лаборантов, по моим прикидкам цена микроскопа 100-200 долларов( я так вообще бесплатно буду делать из бу деталек и жд дисков, их полно у меня), но никак не 15000-30000.

[mbrane]

В общем дурят физиков лаборантов, по моим прикидкам цена микроскопа 100-200 долларов

остается пожелать вам только удачи... как дойдете до броуновских флуктуаций пишите...

[leon10010]

Заострять иглу до одного атома скорее буду самим микроскопом, убирая с краёв лишние атомы вольфрама.

  Можно  для начала абразивом заострить. Уменьшая зернистость. А потом уже микроскопом подрихтовать. На рельсе.

[vasanov]

 Скорее всего считывание туннельного тока с иглы и график уровня напряжения лучше вего на аудио карте применять. Любой аудио редактор нарисует график сканирования. Сигнал с иглы подавать на микрофонный вход. Затем сшив графики можно визуализировать сканируемую поверхность, а для захвата атомов иглой можно подавать сигнал с аудио выхода. При этом применять переходник, чтоб уровни звуковой частоты преобразовывались в импульсное либо постоянное напряжение одной полярности. Это упростит задачу, теперь с электроники жёсткого диска мне нужно получить просто равномерное движение иглы по траектории сканирования, по двум осям Х и У, а по оси Z  возможно управлять аудиосигналом. Мне особо большой площади сканирования не надо, для экспериментов хватит и поля 50х50 атомов,всё зависит от диапазона пьезодвигателей, просто нужно проверить возможность отрывать отдельные атомы из молекул и собирать из них другие молекулы. Возможно лучше использовать две иглы для разрыва молекул. При положительных экспериментах, можно будет и усложнить конструкцию атомарного 3D принтера.

[loky1109]

просто нужно проверить возможность отрывать отдельные атомы из молекул и собирать из них другие молекулы

Вопрос.
Допустим, ваша приблуда успешно оторвёт атом из молекулы и успешно его вставит в другую.
Как вы об этом узнаете?

[vasanov]

Допустим, ваша приблуда успешно оторвёт атом из молекулы и успешно его вставит в другую.
Как вы об этом узнаете?

Так для этого туннельный микроскоп и сделали. И уже как-то научились отличать одни атомы от других.
Это целая наука и в двух словах не объяснить, но ухитряются распознать другой атом, даже если он встроен в кристаллическую решётку вещества.
 Мне бы сначала, что нибудь попроще научиться собирать. Например, кристалл алмаза или атомы золота с контактов разъемов переносить на один слиток, а то сейчас такой тонкий слой золота на контактах, что его не выгодно добывать обычными способами, а вот поатомно вполне оправдается.
 Мы море таких современных разъёмов просто в мусорник выкидываем, а можно же золото как-то поатомно сошкребать. Сейчас цыгане и ювелиры только советские позолоченные микросхемы и разъёмы хорошо скупают, иностранческие их не интересуют, а золото и там есть, только раз в 10-100 меньше. Опять, же можно всякие редкоземельные металлы с микросхем выколупывать поатомно, а они подороже золота и на Земле их дефицит. Так поатомно можно насобирать денюжек и на изготовление настоящего Атомарного 3D принтера, про который я говорил выше.

[Игорь Мухин]

Допустим, ваша приблуда успешно оторвёт атом из молекулы и успешно его вставит в другую.

Не оторвёт. Это всё равно, что ковшом шагающего экскаватора попробовать удалить занозу из вашего пальца. Примерно так.

[crazy_terraformer]

Мы море таких современных разъёмов просто в мусорник выкидываем, а можно же золото как-то поатомно сошкребать. Сейчас цыгане и ювелиры только советские позолоченные микросхемы и разъёмы хорошо скупают, иностранческие их не интересуют, а золото и там есть, только раз в 10-100 меньше. Опять, же можно всякие редкоземельные металлы с микросхем выколупывать поатомно, а они подороже золота и на Земле их дефицит. Так поатомно можно насобирать денюжек и на изготовление настоящего Атомарного 3D принтера, про который я говорил выше.

Для энтого можно металл растворять кислотами,  а уже нейтрализованные растворы использовать как компонент питательной среды для микроорганизмов, осаждающих благородный металл.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Cupriavidus_metallidurans
https://ru.wikipedia.org/wiki/Delftia_acidovorans

[библиограф]

Может кто-то встречал полную электрическую схему микроскопа?

Изобретатели сканирующего туннельного микроскопа получили в 1986 Нобелевскую Премию.
Согласно установившемуся обычаю, после этого они прочитали Нобелевскую Лекцию о своём открытии
http://eee.gubkin.ru/LECTURES_RF_files/r882d.pdf
Посмотрите список литературы, там есть ссылки, а потом пойдите на Libgen и скачайте эти
статьи.
Rewiev of scientific instruments, в котором публикуют статьи с техническими деталями,
с 1961 по 1991 год выпускался в русском переводе - Приборы для научных исследований,
в научных библиотеках он есть; смотрите также и там.

[loky1109]

Не оторвёт.

Естественно не оторвёт. Я же написал: допустим.

[vasanov]

Посмотрите список литературы, там есть ссылки, а потом пойдите на Libgen и скачайте эти
статьи.

Я решил себе сильно не усложнять жизнь.Принцип работы т.с. микроскопа, вроде понял. Мне, в принципе, для исследований, достаточно просто сканировать туннельным током небольшой участок из атомов. Для этого мне только и нужны пьезокристаллы и иголка из вольфрама. Сейчас ищу диапазон увеличения размеров пьезокристалла от приложенного напряжения .Скорее всего иголку буду грубо подводить к образцу вручную, микровинтами и системой рычагов, а дальше уже буду сканировать только с помощью пьезодвигателей. Управление пьезодвигателями, скорее, всего буду делать аудиокартой и аудио редакторами, преобразовав переменное напряжение в постоянное. Туннельный ток с иголки тоже буду аудиокартой считывать. Несколько аудиокарт я, пожалуй, для этого найду. Надеюсь, всем управлять с одного компьютера, но и несколько системных блоков смогу найти, если одного не хватит. Сканирование легко можно организовать аудиофайлом, а вот как в режиме реального времени управлять нужными перемещениями иголки, ещё надо подумать, что-то типа по одному клику мышки или нажатии на клавишу, амплитуда аудиосигнала увеличивается или уменьшается на долю вольта, так чтобы иголка смещалась, только на один шаг, который может будет равен 0.1 диаметра атома( ну, или сколько пьезокристалл позволит). Ещё не решил где возьму пьезокристаллы, надо в инете поискать, где они применяются, чтоб я их смог отколупать, пищалок от часов у меня оказывается нет. С пьезозажигалок кристалл наверное сильно грубый,а старый "патефон" я выкинул. В общем ещё ищу пьезо, с вольфрамовой проволокой несколько проще, старых лампочек найду.

[vasanov]

Естественно не оторвёт. Я же написал: допустим.

Да, вроде пишут, что уже давно отрывают и переносят атомы в другое место, но нужно самому попробовать, чтоб проверить.

[Игорь Мухин]

Да, вроде пишут, что уже давно отрывают и переносят атомы в другое место

Вы можете себе представить на атомарном масштабе конец иглы? Это для нас, в нашем макромире это острый конец, а в микромире это скала, изъеденная рытвинами, вокруг которой летают эти атомы, которые смогли оторваться от основной массы под действием разных сил. Там вы не увидите "острого конца", да он и не может быть. Как вы ни затачивайте свою иглу, её конец никогда не будет острым, он будет постоянно разрушаться. К примеру, возьмите рыхлый камень, песчаник какой-нибудь, и попробуйте его заточить как бритву. А в вашем случае ещё хуже будет.

[vasanov]

Там вы не увидите "острого конца", да он и не может быть. Как вы ни затачивайте свою иглу, её конец никогда не будет острым, он будет постоянно разрушаться. К примеру, возьмите рыхлый камень, песчаник какой-нибудь, и попробуйте его заточить как бритву. А в вашем случае ещё хуже будет.

По вашему, сканирующего туннельного микроскопа не существует, а он есть и прекрасно работает с одним атомом на конце иглы. Да, есть и другие неровности у иглы и от них стараются избавиться и довольно успешно. Про всё это в инете можно найти. Картинка поверхности из атомов, тоже не идеально выглядит, но структуры кристаллической решётки можно узнать и дефекты разглядеть.

[библиограф]

Вы можете себе представить на атомарном масштабе конец иглы? Это для нас, в нашем макромире это острый конец

Вы-то точно этого не можете представить, поскольку иглы видели только в бабушкиной швейной машинке, ну, ещё, конечно, иглу  шприца!
В средней школa я ленилсa, плохо физика учил?
А в школьном учебнике есть такая картинка - ионный проектор
Остроумнейшее приспособление, позволившее ещё в 1951 году увидеть отдельные атомы на острие
вольфрамовой иглы.
   https://docplayer.ru/65424359-1962-g-myul-t-lxxv1i-vyp-3-uspzhhi-fizichesmshzh-nauv.html

[vasanov]

 А просто в гугле почитать как затачиваются иглы для туннельных микроскопов, слабо? Не забывайте, что я микроэлектроник и что такое химическое травление материалов знаю не по наслышке.

[Lex1]

но нигде не нашёл электрической схемы  микроскопа

Относительно несложное решение - https://dberard.com/home-built-stm/

аудиокартой

Это несерьёзно. Там везде постоянный ток нужен.

[otu K.]

Так поатомно можно насобирать денюжек

идея "пошкрябать золота" неплоха, только вот посчитайте, сколько вам понадобится времени нашкрябать хотя бы один грамм... у меня получается порядка трёхсот миллионов часов. надеюсь, вашей усидчивости хватит...

[vasanov]

Относительно несложное решение

Я про это же, даже школьники наподобие сделали, но электрических схем нигде нет, не говоря про программы.
 Вы, невнимательны, я везде выход с аудиокарты преобразую в постоянный ток, всего то и нужно диод и конденсатор. прилепить,лучше мост. Вот только выход с иглы, наверное придётся наоборот из постоянки в переменку преобразовывать. Может уровни сигналов придётся дополнительно менять, чтоб аудиокарта их распознала.
 А шкрябать золото буду уже сразу несколькими иголками. как раньше писал, про параллельность и конвеер.
Сначала нужно , что-то простенькое сделать для экспериментов. Там даже вакуум и криоген не нужен, микроскоп и без них работает .
 Вычитал про жёсткие диски, там вроде в головках пьезоэлементы применяются, с диапазоном изменения 0,1 мкм, похоже то, что нужно. Буду курочить диски.
 Для сканирования по осям Х и У похоже и одной аудиокарты хватит, допустим все положительные импульсы смещают по Х, а отрицательные по У. Снимать сигнал с иголки можно микрофоном, через преобразователи. Ну, а вторую аудиокарту для оси Зет и для подачи потенциала на иглу. Но, может и больше аудиовыходов понадобится. Ещё думаю.