擺輪與游絲的組合是機械腕表機芯的心臟關鍵部分;它通過擺輪的振蕩來調節時間的流逝,并保持手表走時的精確性,Balance-Spring(擺輪游絲)簡稱游絲,游絲通常是細小的卷繞式彈簧,其制作難度非常高。位于瑞士迪本多夫的EMPA瑞士聯邦材料科學與技術實驗室正在開發一種全新的擺輪游絲制作方法-蝕刻和電化學電鍍方法,取代傳統的金屬片卷繞/熱處理的高復雜技術。 他們在硅基晶元上涂上黃金涂層,并且增加一層光敏涂料。以便科學家們能夠在晶元中蝕刻出游絲形狀,隨后科學家將硅基晶元浸入包含合金原料的電鍍浴,進行電化學沉積工藝,游絲被作為陰極,通電流后就會逐漸在金色基底中生長出游絲彈簧。盡管聽起來非常簡單,但是EMPA科學家稱制備過程需要調整許多方面才能夠讓游絲在電鍍浴中正確的形成。在電鍍浴中需要保持合適的溫度、輔助劑,足夠強大的電流,才能夠形成良好的渦流。完成電化學工藝后,將基板移出電鍍浴、通過強堿液洗去氧化物和硅,清洗干燥后完成原型制備。 Empa強調這項研究旨在研究新型材料制備技術,并無意取代傳統的游絲制備方法。 |