دانشمندان MIT به روشی برای فشرده‌سازی اجسام تا یک‌هزارم اندازه‌ی اولیه‌ی خودشان دست یافته‌اند.
شاید موضوعی که در این خبر می‌خواهیم به آن بپردازیم، در نگاه نخست مثل فیلم‌های علمی تخیلی به نظر برسد؛ ولی پژوهشگران MIT پرینتری ساخته‌اند که می‌تواند نمونه‌های سه بعدی از اشیا را در مقیاس و با مقیاس یک هزارم نمونه واقعی نانو تولید کند.
ابتدا با کمک لیزر، ساختار و چارچوب اصلی با مواد جاذب پلیمری پلی‌اکریلات ساخته می‌شود. سپس با روشی که دانشمندان از آن با عنوان ساخت انفجار درونی یاد می‌کنند، ساختار ایجادشده، با اضافه کردن مخلوط اسیدی، در هر جهت مکانی تا ۱۰ برابر کوچک می‌شود.
این روش شبیه تکنیک ساخت گسترش یا بسط میکروسکوپی است؛ اما به‌صورت برعکس. یعنی به‌جای اینکه سازه‌ی ایجادشده با تزریق ژل بزرگ‌تر شود، در جهت مخالف حرکت کرده و سازه را کوچک‌تر می‌کند.
این روش ساخت به دانشمندان کمک می‌کند تا انواع متفاوت مولکول‌ها را برای ساخت امتحان کنند. روش فوق قابلیت کنترل را در فرایند ساخت سه‌بعدی قطعات فراهم می‌کند. پژوهشگران می‌توانند این روش را در رباتیک، پزشکی، حوزه‌های نوری و غیره برای ساخت اشیا در اندازه‌ی نانو به‌صورت آسان به کار بگیرند.
یکی از کاربردهای ابتدایی این فناوری، ساخت قطعاتی برای بررسی و آنالیز ویژگی‌های نور است. برای مثال قطعات تولیدشده با این فرایند در ساخت لنزهای پیشرفته‌تر برای تلفن‌های هوشمند و تجهیزات پزشکی کمک خواهد کرد. ادوارد بویدن از MIT می‌گوید:
شما با لیزر می‌توانید یک مولکول را به هرجایی که بخواهید متصل کرده و هر جرمی را به یک مولکول متصل کنید. این جرم می‌تواند یک نانوذره‌ی طلا یا تکه‌ای از DNA باشد. این مزیت بزرگ روش ساخت سه‌بعدی ما است.
دنییل اوران یکی دیگر از اعضای این گروه پژوهشگران از دانشگاه MIT اضافه می‌کند:
روش ما شبیه عکاسی روی فیلم است. محصول نهایی وقتی در معرض نور درون ژلی قرار می‌گیرد، ساخته می‌شود. روش ساخت انفجار درونی می‌تواند انواع مختلف ساختارهای ناپیوسته، الگوهای چند موادی و گرادیانی را بسازد.
این شیوه‌ی ساخت، روش‌های قبلی تولید نانو ساختارها را از چند جهت ارتقاء داده است. روش فعلی سریع و ساده‌تر است و در سه جهت مکانی عمل می‌کند، همچنین قابلیت به‌کارگیری مواد مختلف را داراست.
هم‌اکنون پژوهشگران بین دقت ساخت و اندازه‌ی آن در حال بررسی و سنجش هستند. آن‌ها قادرند تا قطعاتی با اندازه‌ی یک میلی‌متر مکعب با تراکم ۵۰ نانومتر تا یک سانتی‌متر مکعب با تراکم ۵۰۰ نانومتر بسازند.
گروه حتی مدعی است با بهینه‌سازی‌های مجدد می‌تواند دقت و تراکم مورد نیاز را برای ساخت قطعات با جزییات بیشتر فراهم کند. خبر خوب اینکه تجهیزات این کار در آزمایشگاه‌ها هم‌اکنون مهیا شده است. ساموئل رودریگز در این‌باره می‌گوید:
پژوهشگران برای سال‌ها در پی یافتن روش‌هایی برای ساخت اشیا در سایز نانومتری بوده‌اند؛ ولی ما فهمیدیم که بهتر است روش‌های فعلی را ارتقا داده و با استفاده از بستر ژلی روش‌های موجود، اشیا را تا مقیاس نانو کوچک‌سازی کنیم.
ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:
