发明名称 利用图型化颗粒运动之机械操控系统
摘要 一种用于物体(130)之机械操控之系统(100,100',100")与方法被加以提供,其中,微粒(110,110')藉由能量的传送而扰动,以建立微粒(110,110')的图型化颗粒运动。微粒(110,110')的图型化颗粒运动构成驻波(112)。物体(130)本身依据驻波(112)而排列,并因而动态性地排列成以驻波(112)的位置所建立的结构。驻波(112)的位置可藉由控制施加至能量施加系统(140)的信号波形而预先决定。预定的波形从信号源(150,154)供应至能量供应系统(140)。
申请公布号 TW550303 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW090103101 申请日期 2001.02.13
申请人 礼冠公司 发明人 亚力桑得D 威斯纳 葛洛斯
分类号 C23C14/02 主分类号 C23C14/02
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种用于复数个物体之机械操控的系统,包含:一用来容纳物体的容器;排列于该容器内的复数个微粒;用于施加能量至该复数个微粒以建立图型化颗粒运动,并藉以构成复数个重复的垂直方向驻波之机构;以及耦合至该能量施加机构之信号机构,用来供应预定波形之该能量,以便动态性地将一驻波相对另一个定位于预定位置,该驻波的该预定位置动态性地将物体排列成预定结构。2.如申请专利范围第1项之系统,其中,该能量施加机构包含用来振动该容器壁之机构。3.如申请专利范围第1项之系统,其中,该能量施加机构包含用来在该容器中建立振荡电场之机构。4.如申请专利范围第1项之系统,其中,该复数个微粒中的每一个为单一分子。5.如申请专利范围第4项之系统,其中,每一个该单一分子为具有闭罩式结构之分子。6.如申请专利范围第5项之系统,其中,每一个该闭罩式结构分子为buckminsterfullerene分子。7.如申请专利范围第4项之系统,其中,能量施加机构包含用来在该容器中建立振荡电场之工具,分子的该驻波分别产生动态性地将物体排列至该预定结构之场。8.如申请专利范围第4项之系统,其中,物体为导电性且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级电路图案。9.如申请专利范围第4项之系统,其中,该物体系为单独的分子。10.如申请专利范围第4项之系统,其中,该微粒与该物体在真空、气体、液体及凝胶中独立选择之媒介中。11.如申请专利范围第4项之系统,其中,物体为分子电路元件且预定结构定义了复数个相同奈米层级电路。12.如申请专利范围第4项之系统,其中,物体为机械结构且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级机械组件。13.如申请专利范围第1项之系统,其中,物体为导电性且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级电路图案。14.如申请专利范围第1项之系统,其中,该微粒与该物体在真空、气体、液体及凝胶中独立选择之媒介中。15.如申请专利范围第1项之系统,其中,该物体系为单独的分子。16.一种用于复数个尺寸小于10微米的物体之机械操控的系统,该物体被操控以形成一预定的结构,包含:一用来容纳物体的容器;排列于该容器内的复数个离子化分子;用于施加振荡电场至该复数个离子化分子以建立图型化颗粒运动,并藉以构成复数个重复的垂直方向驻波之机构;以及耦合至该振荡电场施加机构之信号机构,用来建立预定波形之振荡电场,以便动态性地将该驻波一个相对另一个定位于预定位置,离子化分子的该驻波分别产生动态性地将物体排列成该预定结构之场。17.如申请专利范围第16项之系统,其中,物体为导电性且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级电路图案。18.如申请专利范围第17项之系统,其中,该物体系为碳毫微管。19.如申请专利范围第18项之系统,其中,该碳毫微管系藉由该驻波所产生的场而弯曲。20.如申请专利范围第18项之系统,其中,该碳毫微管系藉由驻波所产生的场而形变。21.如申请专利范围第18项之系统,其中,该碳毫微管系藉由驻波所产生的场而转变。22.如申请专利范围第16项之系统,其中,该离子化的分子与该物体在真空、气体、液体及凝胶中独立选择之媒介中。23.如申请专利范围第16项之系统,其中,该物体系为分子电路元件且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级电路。24.如申请专利范围第16项之系统,其中,该物体系为奈米层级机械元件且该预定结构定义了复数个实质上相同的奈米层级机械配件。25.一种用于复数个物体之机械操控的方法,包含以下步骤:a.提供一容器;b.在该容器中提供复数个微粒;c.在容器中加入被操控的该物体;d.以预定波形的能量扰动该复数个微粒,以产生驻波图型,微粒的该驻波图型动态性地排列该物体;以及e.在该容器中固定一基板,该基板可用来使该物体附着。26.如申请专利范围第25项之方法,其中,激励该复数个微粒的步骤包含振动该容器壁之步骤。27.如申请专利范围第25项之方法,其中,提供复数个微粒的步骤包含提供每个微粒为单一分子之微粒的步骤。28.如申请专利范围第27项之方法,其中,扰动该复数个分子之步骤包含建立并施加振荡电场之步骤。29.如申请专利范围第28项之方法,其中,建立并施加振荡电场之步骤包含产生用来建立该振荡电场之预定波形,并藉以动态性地排列该物体于预定图案中之步骤。30.一种用于复数个物体之机械操控的方法,包含以下步骤:a.提供一容器;b.在该容器中提供复数个离子化的分子;c.在容器中加入被操控的该物体,该物体具有小于10微米尺寸;d.以具有预定波形的电场扰动该复数个离子化的分子,以产生驻波图型,离子化的分子之该驻波图型动态性地排列该物体;以及e.在该容器中固定一基板,该基板可用来使该物体附着。31.如申请专利范围第30项之方法,其中,固定一基板之步骤包含把该基板设置在该物体上方之步骤。32.如申请专利范围第30项之方法,其中,固定一基板之步骤包含把该基板设置在该离子化的分子与该物体之间的步骤。33.如申请专利范围第30项之方法,其中,加入该物体之步骤包含提供单独的分子作为被操控的物体之步骤。34.如申请专利范围第33项之方法,其中,扰动之步骤包含产生该预定波形,以动态性地排列该物体成为电路图案之步骤。35.如申请专利范围第33项之方法,其中,提供分子之步骤包含提供碳毫微管之步骤。36.如申请专利范围第30项之方法,其中,提供复数个离子化分子之步骤包含提供从真空、气体、液体及凝胶中选择之媒介内的该分子之步骤。37.如申请专利范围第36项之方法,其中,加入该物体之步骤包含提供从真空、气体、液体及凝胶中选择之媒介内的该物体之步骤。38.如申请专利范围第30项之方法,其中,加入该物体之步骤包含提供分子电路元件作为被操控的物体之步骤,且扰动之步骤包含产生该预定波形以动态性地排列该分子电路元件成为复数个实质上相同的奈米层级电路之步骤。39.如申请专利范围第30项之方法,其中,加入该物体之步骤包含提供奈米层级机械元件作为被操控的物体之步骤,且扰动之步骤包含产生该预定波形以动态性地排列该机械元件成为复数个实质上相同的奈米层级机械配件之步骤。40.一种用于复数个物体之机械操控的系统,包含:一用来容纳物体的容器;排列于该容器内的复数个微粒;用于施加能量至该复数个微粒以建立图型化颗粒运动,并藉以构成复数个重复的垂直方向驻波之机构;耦合至能量施加机构之信号机构,用来供应预定波形之该能量,以便动态性地将该驻波一个相对另一个定位于预定位置,该驻波的该预定位置动态性地排列物体成为预定结构;以及用来监控复数个受操控物体中的至少一个之至少一项特性的机构,监控机构具有耦合至信号机构之输出,用于提供一回馈信号以改变该预定波形,并藉以调整该预定结构。图式简单说明:图1系为微米或毫米尺寸的微粒之图型化颗粒运动的示意图;图2系为利用C60分子作为微粒之图型化颗粒运动的示意图;图3系为说明本发明的1个实施例之方块图;图3A系为说明用于隶属专利应用的发明中之能量施加系统的另一种结构之方块图;图4系为藉由隶属专利应用的发明所操控的物体之示意图;图5系为隶属专利应用的发明之另一实施例的示意图;图5A系为图5之实施例的示意图,绘出本发明之示范电场发射电极排列;图6系为藉由本发明之另一实施例所操控的物体之示意图;图6A系从本发明的电脑模拟所导出的库伦电场强度之三维图式;图7系为基板结合在第一位置上之本发明的另一实施例的方块图;图8为基板结合在第二位置上之本发明的另一实施例的方块图;图9为本发明之示意图,其中,受操控的物体配置于凝胶中;图10系为本发明之示意图,其中,受操控的物体为碳毫微管;图11A、11B与11C为藉由本发明之不同方式变形的碳毫微管之示意图;以及图12为结合回馈之本发明的示意图。
地址 美国