Uçan lens, plazmonlardan yayılan ışığı kullanıyor. Kulağa biraz karmaşık gelse de basitçe tarif etmek gerekirse bu, çok küçük çemberler çizen bir kayıt kolu gibi işlev görüyor. Son ürün olarak da 5 nanometre küçüklüğünde çemberler ve Blu-Ray teknolojisinin potansiyel bir alternatifi ortaya çıkıyor. (Kaynak: Liang Pan ve Cheng Sun, UC Berkeley)
Berkeley Üniversitesi'nde yapılan bir araştırma, çemberlerin 5 nanometreye kadar küçülmesine olanak tanıyor.
Bitmek tükenmek bilmeyen en harika işlemci gücünün araştırmaları ışığında, sektörün en dahi beyinleri ve en büyük şirketleri, Moore's Law (Moore Kanunu) yaşama ömrünü uzatmak için para, zaman ve çaba harcıyorlar. Belli bir çip alanındaki maksimum transistor sayısının her bir buçuk senede iki katına çıktığını belirten Moore's Law (Moore Kanunu), çok düşük nanometrelerdeki çözünürlüklerde ışığı kontrol etmeyle ilgili problemler nedeniyle, sınırlarına yaklaşıyor. Intel, AMD, IBM ve diğer üreticiler 32 nanometre ve ötesi için rekabet halindeyken gidebilecekleri son nokta önlerinde belirdi.
Kaliforniya Berkley Üniversitesi'nde yapılan yeni araştırmalar, Moore's Law (Moore Kanunu)'a birazcık zaman kazandırabilir ve gelecek neslin çok küçük transistorlarının önünü açabilir. Bu teknoloji aynı zamanda Blu-Ray teknolojisinin alternatifi de olabilir. Bu araştırma, Berkeley Üniversitesi makine mühendisi profesörü Xiang Zhang ve yine Berkeley Üniversitesi'nde makine mühendisi profesörü olan David Bogy tarafından yürütüldü. Bu araştırmanın getirdiği yeni yaklaşımda bir sabit diskinkine ya da bir döner pikabınkine benzer bir kayıt kolu kullanılıyor. Ayrıca, çip plakasının üstünde tam anlamıyla uçan küçük bir lensten de yararlanılıyor.
Yeni tasarımla birlikte çip üreticileri, çip tasarımlarını 80 nanometre genişliğinde üretebiliyor, üstelik bu çok daha küçültülebilir. Henüz, çip plakası saniyede 12 metrelik bir oranda döndürülebiliyor. Bunun anlamı üretimin gerçekten de hızlı olduğu gerçeği. Profesör Zang, bu işlemle ilgili genel olarak yaptığı açıklamada şöyle diyor: "Plazmonik nanolitografi tekniğinden yararlanarak, şu anki mikroişlemcilerden 10 kat daha küçük fakat çok daha etkin mikroişlemciler yapabileceğiz. Bu teknoloji ayrıca, günümüzdeki disklerin kapasitesinin 10 ila 100 katı kadar daha fazla veri taşıyabilen çok yoğun disklerin üretilebilmesinin önünü açıyor."
Fotolitografinin basit konsepti, fotoğrafçılıktaki film banyo etmeye çok benziyor (Işık kimyasal bir katmanda bir reaksiyonu tetikler). Fotolitografide bu reaksiyon genelde katılaşma reaksiyonudur. Asit gibi yakıcı banyolar, daha sonra katılaşmış fotolitografik maske ile korunmayan yarı iletken alanları aşındırabilir. Birçok adımdan sonra, çeşitli metal ve yarı iletken bileşenler içeren bir devre yapılmış olur.
"Optik litografiyle, ya da fotolitografiyle, bir silikon plakasının üstüne anında bir karmaşık devre tasarımı kurabilirsiniz. Ancak, bu teknikle mümkün olan çözünürlük ışığın temel doğasıyla sınırlı" şeklinde açıklıyor tekniği Zhang ve Bogy ile birlikte çalışan Berkeley Üniversitesi son sınıf öğrencisi Liang Pan. Pan ayrıca ilgili yazının üç yardımcı yöneticisinden biri. Pan açıklamasına şöyle devam ediyor:
"Daha küçük bir boyut elde etmek için, çok daha kısa ışık dalga boyları kullanmanız gerekiyor. Bu kısa ışık dalga boyları, üretim maliyetlerini önemli derecede arttırıyor. Ayrıca ışığın bir kırılma sınırı olduğundan, ışığın ne kadar küçük bir noktaya yoğunlaştırılabileceği bu kırılma sınırıyla belirleniyor. Şu anda bu boyut normal taş baskılarda (fotolitografilerde) 35 nanometre, fakat bizim tekniğimiz, daha düşük maliyete çok daha yüksek bir çözünürlük sunuyor.
Bu yeni yöntem, ışığa maruz bırakıldığında titreşen metal elektronları fenomenini kullanıyor. Bu küçük titreşimler, ışığın normal dalga boyundan daha küçük ve gözden kaybolan dalgalar olarak bilinirler. Bunlardan yararlanarak, ışık teorik olarak 5 ila 10 nanometrelik örneklerin üzerinde yoğunlaştırılabiliyor. Testte 100 nanometrelik, eş merkezli bir halka desenine sahip gümüş bir plazmonik lens kullandık.
Fotolitografi süresince, bu lens alt katmanının yüzeyinin üzerinde uçuyor. Berkeley Üniversitesi'nin Bilgisayar Mekanikleri Laboratuarında geliştirilen uçan 
lenslere benzer olarak, bu uçan lensler, yüzeyle bir pikabın çalma iğnesine benzer şekilde bağlantı kurarlar. Ancak, pikaptaki çalma iğnesinin tersine lens, fiziksel olarak yüzeye dokunmaz - yüzeye değmek için ışığı kullanır. Bu küçük lens, sürekli olarak yüzeyden 20 nanometre yukarıda durabilmek için uçakların kullandığı kaldırma mekaniklerini mikroskobik ölçeklerde kullanır."
Profesör Zhang ekliyor: "Burada bahsettiğimiz hız ve uzaklıklar bir Boeing 747 uçağının yerden 2 milimetre yukarıda uçmasıyla eş değer nitelikte. Daha da önemlisi, bu mesafe, yüzey mükemmel derecede düz olmasa bile sürekli olarak korunuyor."
Tarama hızı oldukça yüksek - denemedeki hız yaklaşık olarak 4 metre/saniye ila 12 metre/saniye arasında değişiyordu. 100,000'e kadar küçük desenli lens bu yazma kolunun içine yerleştirilebiliyor ve böylece birçok paralel yazma olanağı sağlanabiliyor.
Belki de bu yeni teknolojinin en önemli yanı, normal yöntemlere kıyasla aşırı derecede ucuz olması. 45 nanometrelik litografi donanımı, gelişmiş ve karmaşık lensleri ve ışığı yoğunlaştırmak için gerekli ayna düzenekleri nedeniyle oldukça pahalıdır. Yeni metotla ise daha ucuz olan ve çok az daha geniş UV ışıkları plazmonik lensi uyarmak için kullanılabiliyor. Maliyetli olarak sadece plazmonil lens düzeneği bulunuyor.
Profesör Zhang, bu teknolojinin, 3 ila 5 yıl içerisinde kitlesel üretimine geçilebilmesini umuyor. "3 ila 5 yıl içerisinde bu teknolojinin endüstriyel uygulamasını göreceğimiz tahmin ediyorum. Bu, mikro elektronik üretimde ya da optik veri saklama ve günümüzdeki Blu-Ray teknolojisinden 10 ila 20 kat daha fazla çözünürlükler sağlamak için kullanılabilir." diyor Zhang.
Bu araştırma, Nature Nanotechnology (Nanoteknoloji Doğası)'nin Aralık sayısında yer alacak.
Bu araştırmadaki yardımcı yazarlar, eskiden Zhang'in laboratuarında bir Ph.D. (doktora) öğrencisi olan ve şu anda Tayland'daki Chulalongkorn Üniversitesi'nde makine mühendisliği bölümünde bir öğretim görevlisi olan Werayut Srituravanich, Berkeley Üniversitesi Makine Mühendisliği son sınıf öğrencisi Yuan Wang ve yine daha önce Zhang'in laboratuarında görev yapan eski bir son sınıf öğrencisi olan ve şu anda Kuzeybatı Üniversitesi'nde makine mühendisliği yardımcı doçenti olan Cheng Sun'du.
Araştırma, Ölçeklendirilebilir ve Bütünleştirilebilir Nano-Üretim Doğal Bilimler Vakfı Merkezi (National Science Foundation Center for Scalable and Integrated Nano-Manufacturing) bursuyla finanse edildi.