تبلیغات
دنیای فیزیك از دریچه پارس فیزیک

مولکول‌های چند وجهی تاشونده





اخیرا یک گروه تحقیقاتی روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان مولکول‌های چند وجهی را تا کرد و خودآرایی داد

به گزارش ایسنا، هر چند که ساخت یک جعبه ماکرو مقیاس کار خیلی سختی نیست، اما تولید این جعبه در مقیاس میکرو و نانو کاری چالش برانگیز خواهد بود. این ساختارهای سه بعدی به‌ قدری کوچک هستند که هیچ ماشینی به‌ صورت کنترل شده قدرت ساخت آنها را ندارد. اما محققان دانشگاه‌ها‌ی جان هاپکینز و براون موفق به این مهم شده‌اند.

دیوید گراسیاس از محققان این پروژه می‌گوید: نکته جالب در این پروژه تنها این نیست که یک ساختار می‌تواند به‌ خودی خود تا بخورد، بلکه این تاخوردگی با دقت بسیار بالا به‌ صورت سه بعدی انجام شده بدون این که نیاز به دخالت انسان یا انبرک باشد. این روش دقیقا مانند روش‌هایی است که در طبیعت از آن استفاده می‌شود، به‌ طوری که سخت‌پوستان و باکتری‌ها از آن استفاده می‌کنند. بنابراین از این سیستم می‌توان برای تولید ساختارهای جدید با راهبرد پایین به بالا استفاده کرد.

این پروژه با حمایت بنیاد ملی علم و با همکاری گراسیاس و منون از دانشگاه براون انجام شده است. این گروه تحقیقاتی از این روش برای خودآرایی ساختارهای سه بعدی نانو و میکروساختارها استفاده کردند و درنهایت به محصولاتی رسیدند که می‌تواند در حوزه‌های مختلف نظیر پزشکی کاربرد داشته باشد.

تیم تحقیقاتی منو در دانشگاه براون برای تولید این نانوساختارهای سه بعدی، ابتدا آنها را صاف کردند. این گروه اشکال متنوعی را برای شروع انتخاب کردند، اشکالی نظیر پنل‌های 12 جنبی که دارای پتانسیل تا خوردن و تشکیل ساختار دودکاهدرون را دارد. منون می‌گوید: تصور کنید این ساختار را برش می‌زنید و آن را باز می‌کنید، حال یک ساختار مسطح دو بعدی از پلی‌هدرون دارید.

با این حال همه شکل‌های مسطح به یک شکل ایجاد نمی‌شوند، بلکه برخی بهتر از دیگران تولید می‌شوند. بهترین نوع این اشکال آنهایی هستند که بسیار متراکم هستند، منون می‌افزاید: 43 هزار و 380 روش برای تازدن یک دودکاهدرون وجود دارد.

این گروه تحقیقاتی، الگوریتمی برای بررسی همه این روش‌ها ارائه کردند و در نهایت چند روشی که از بقیه ساده‌تر است را انتخاب کردند.

گراسیاس می‌گوید: ما بین وجه‌ها و لبه‌ها ماده‌ای قرار دادیم و سپس آن را گرم کردیم. با این کار کشش سطحی در آن ایجاد شده و در نهایت لبه‌ها را به سمت یکدیگر می‌کشد. زاویه میان پنل‌ها در این ساختار دودکاهدرون 116.6 است، صفحات پنج وجهی نیز با همین دقت تا خورده و فرم می‌گیرد.

ایسنا

به نقل از  هوپا

 





ادامه مطلب...