با تاباندن لیزر کوچک ذرات جمع آوری به “لوله آزمایش سنگهای’

با استفاده از فقط الکترواستاتیک شارژ مشترک ميکروپارتيکلهای می تواند خود به خود سازماندهی خود را به شدت در دستور کریستالی مواد معادل نمک یا opals بر اساس یک مطالعه جدید.

“تحقیقات ما می درخشد نور را در خود مجمع فرآیندهای است که می تواند مورد استفاده برای تولید جدید و کاربردی مواد می گوید:” نویسنده ارشد استفانو Sacanna دانشیار شیمی دانشگاه نیویورک است.

خود مجمع است که یک فرایند است که در آن ذرات کوچک به رسمیت شناختن یکدیگر و اتصال در یک شیوه ای از پیش تعیین شده. این ذرات گرد هم می آیند و جمع آوری به چیزی مفید خود به خود پس از یک رویداد تحریک و یا تغییر در شرایط.

“ما با الهام از طبیعت یونی کریستال اما ما اعتقاد داریم که ما را در حرکت فراتر از خود ساختاری پیچیدگی…”

یک رویکرد به برنامه نویسی ذرات به جمع آوری به شیوه خاص است که به کت و آنها را با رشته های DNA; کد ژنتیکی دستور ذرات در چگونه و از کجا به اتصال با یکدیگر. اما از آنجا که این روش نیاز به یک مقدار قابل توجهی از DNA می توان آن را گران و محدود به ساخت بسیار نمونه های کوچک.

در مطالعه این محققان در زمان یک رویکرد متفاوت به خود مونتاژ با استفاده از یک روش بسیار ساده تر. به جای استفاده از DNA آنها استفاده الکترواستاتیک شارژ.

On the left, black and white crystal structures look like craggy rocks, with sharp angles. On the right, colorful crystals show up on black
در سمت چپ یک ميکروسکوپ الکترونی تصاویر کریستال های کوچک تشخیص فردی بلوک های ساختمان که شامل کروی و دانه های پلی استایرن. در سمت راست آیفون به طور منظم و تصاویر دوربین بزرگتر کریستال. (اعتبار: تئودور Hueckel, Sacanna آزمایشگاه)

این فرایند شبیه به آنچه اتفاق می افتد زمانی که شما مخلوط نمک را در یک قابلمه آب Sacanna توضیح می دهد. هنگامی که نمک اضافه شده به آب کریستال های ریز حل به شارژ منفی کلر و یون های با بار مثبت یون های سدیم. هنگامی که تبخیر آب مثبت و منفی ذرات ترکیب به بلورهای نمک.

“به جای استفاده از اتمی یون های مانند کسانی که در نمک و ما با استفاده از ذرات کلوئیدی که هزاران بار بزرگتر است. هنگامی که ما مخلوط کلوئیدی ذرات با هم تحت شرایط مناسب رفتار آنها مانند اتمی و یون های خود را به صورت کریستال می گوید:” Sacanna.

این فرایند اجازه می دهد تا برای ساخت مقادیر زیادی از مواد.

“با استفاده از ذرات طبیعی سطح شارژ ما موفق به جلوگیری از انجام هر یک از شیمی سطح به طور معمول مورد نیاز برای چنین استادانه مجمع ما اجازه می دهد تا به راحتی ایجاد حجم زیادی از کریستال می گوید:” اولین نویسنده تئودور Hueckel یک پژوهشگر فوق دکترا.

در علاوه بر این به ایجاد نمک-مانند مواد کلوئیدی محققان با استفاده از self-assembly برای ایجاد مواد کلوئیدی است که شبیه سنگ های قیمتی—به ویژه در opals. Opals رنگین کمانی و رنگارنگ یک نتیجه از خود درونی ساختار کریستالی و تعامل آن با نور است. در آزمایشگاه محققان ایجاد شده خود را در لوله آزمایش سنگ های قیمتی با مشابه داخلی microstructures به opals.

“اگر شما را بسیار بزرگ تصویر از عقیق را ببینید همان کوچک کروی بلوک های ساختمان به انتظارنشسته بودند تا به طور منظم در یک مد” می افزاید: Hueckel.

با استفاده از شارژ الکترواستاتیک برای خود مجمع محققان را قادر می سازد به تقلید از مواد در طبیعت یافت می شود اما همچنین دارای مزایای فراتر از آنچه به طور طبیعی رخ می دهد. برای مثال آنها می توانید تنظیم اندازه و شکل مثبت و منفی ذرات که اجازه می دهد تا برای طیف گسترده ای از های مختلف کریستالی سازه.

“ما با الهام از طبیعت یونی کریستال اما ما اعتقاد داریم که ما را در حرکت فراتر از پیچیدگی ساختاری با استفاده از تمام عناصر طراحی منحصر به فرد در دسترس برای کلوئیدی بلوک های ساختمان می گوید:” Hueckel.

این تحقیق به نظر می رسد در طبیعت.

اضافی نویسندگان از دانشگاه نیویورک و دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو ، بودجه برای تحقیق از بنیاد ملی علوم حرفه ای جایزه و NSF-بودجه NYU مواد تحقیقات علوم و مهندسی مرکز.

منبع: NYU

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ru