فشرده‌سازی اشیا تا مقیاس یک‌هزارم در دانشگاه MIT

شاید موضوعی که در این خبر می خواهیم به آن بپردازیم، در نگاه نخست مثل فیلم های علمی تخیلی به نظر برسد؛ ولی پژوهشگرانMITپرینتری ساخته اند که می تواند نمونه هایسه بعدیاز اشیا , را در مقیاس , و با مقیاس , یک هزارم نمونه واقعینانو تولید کند.

ابتدا با کمک لیزر، ساختار و چارچوب اصلی بامواد جاذب پلیمری پلی اکریلاتساخته می شود. سپس با روشی که دانشمندان از آن با عنوان ساخت انفجار درونی یاد می کنند، ساختار ایجادشده، با اضافه کردن مخلوط اسیدی، در هر جهت مکانی تا ۱۰ برابر کوچک می شود.

این روش شبیه تکنیک ساخت گسترش یا بسط میکروسکوپی است؛ اما به صورت برعکس. یعنی به جای اینکه سازه ی ایجادشده با تزریق ژل بزرگ تر شود، در جهت مخالف حرکت کرده و سازه را کوچک تر می کند.

این روش ساخت به دانشمندان کمک می کند تا انواع متفاوت مولکول ها را برای ساخت امتحان کنند. روش فوق قابلیت کنترل را در فرایند ساخت سه بعدی قطعات فراهم می کند. پژوهشگران می توانند این روش را در رباتیک، پزشکی، حوزه های نوری و غیره برای ساخت اشیا , در اندازه ی نانو به صورت آسان به کار بگیرند.

یکی از کاربردهای ابتدایی این فناوری، ساخت قطعاتی برای بررسی و آنالیز ویژگی های نور است. برای مثال قطعات تولیدشده با این فرایند در ساخت لنزهای پیشرفته تر برایتلفن های هوشمندو تجهیزات پزشکی کمک خواهد کرد.ادوارد بویدناز MIT می گوید:

شما با لیزر می توانید یک مولکول را به هرجایی که بخواهید متصل کرده و هر جرمی را به یک مولکول متصل کنید. این جرم می تواند یک نانوذره ی طلا یا تکه ای از DNA باشد. این مزیت بزرگ روش ساخت سه بعدی ما است.

دنییل اورانیکی دیگر از اعضای این گروه پژوهشگران از دانشگاه , MIT اضافه می کند:

روش ما شبیهعکاسیروی فیلم است. محصول نهایی وقتی در معرض نور درون ژلی قرار می گیرد، ساخته می شود. روش ساخت انفجار درونی می تواند انواع مختلف ساختارهای ناپیوسته، الگوهای چند موادی و گرادیانی را بسازد.

این شیوه ی ساخت، روش های قبلی تولید نانو ساختارها را از چند جهت ارتقاء داده است. روش فعلی سریع و ساده تر است و در سه جهت مکانی عمل می کند، همچنین قابلیت به کارگیری مواد مختلف را داراست.

هم اکنون پژوهشگران بین دقت ساخت و اندازه ی آن در حال بررسی و سنجش هستند. آن ها قادرند تا قطعاتی با اندازه ی یک میلی متر مکعب با تراکم ۵۰ نانومتر تا یک سانتی متر مکعب با تراکم ۵۰۰ نانومتر بسازند.

گروه حتی مدعی است با بهینه سازی های مجدد می تواند دقت و تراکم مورد نیاز را برای ساخت قطعات با جزییات بیشتر فراهم کند. خبر خوب اینکه تجهیزات این کار در آزمایشگاه ها هم اکنون مهیا شده است.ساموئل رودریگزدر این باره می گوید:

پژوهشگران برای سال ها در پی یافتن روش هایی برای ساخت اشیا در سایز نانومتری بوده اند؛ ولی ما فهمیدیم که بهتر است روش های فعلی را ارتقا داده و با استفاده از بستر ژلی روش های موجود، اشیا را تا مقیاس نانو کوچک سازی کنیم.