Nano Boyutlu Cihazlara ‘Shrinky Dinks’ Yaklaşımı Mı İstiyorsunuz?

Hidrojellere kazınmış bu Çin zodyak hayvanları, altın (keçi), titanyum dioksit (yılan) ve ışıldayan nanopartiküller (tavşan) dahil olmak üzere birçok materyalden gelir. Alttaki görüntülerin her biri birkaç düzine mikrometre genişliğindedir. En üstteki resimler o kadar büyük başladı ve sonra boyutlarının kabaca onda biri kadar küçüldü. HONG KONG ÇİN ÜNİVERSİTESİ, CARNEGİE MELLON ÜNİVERSİTESİ

Nano Boyutlu Cihazlara ‘Shrinky Dinks’ Yaklaşımı mı İstiyorsunuz? Hidrojelleri Deneyin!

Cihazları başlangıçta küçük yapmak yerine, büyük başlayın ve daha sonra küçültün.

Hidrojellere kazınmış bu Çin zodyak hayvanları, altın (keçi), titanyum dioksit (yılan) ve ışıldayan nanopartiküller (tavşan) dahil olmak üzere birçok materyalden gelir. Alttaki görüntülerin her biri birkaç düzine mikrometre genişliğindedir. En üstteki resimler o kadar büyük başladı ve sonra boyutlarının kabaca onda biri kadar küçüldü. HONG KONG ÇİN ÜNİVERSİTESİ, CARNEGİE MELLON ÜNİVERSİTESİ

Yüksek teknoloji küçültme sanatı, gizli mesajları saklamak için küçük elektronikler, 3 boyutlu nanoyapılar ve hatta hologramlar yapmanın anahtarı olabilir.

Araştırmacıların 23 Aralık Science dergisindeki raporuna göre, küçük yapılar yapmaya yönelik yeni bir yaklaşım, onları başlangıçta küçültmek yerine inşa ettikten sonra küçültmeye dayanıyor.

Anahtar, çevredeki kimyasallara tepki olarak genişleyen veya büzülen süngerimsi hidrojel malzemelerdir. Araştırmacılar, bir lazerle hidrojellere desenler kazıyarak ve ardından jelleri orijinal boyutlarının yaklaşık on üçte birine küçülterek, bir metrenin 25 milyarda biri kadar küçük ayrıntılara sahip desenler yarattılar.

Bu hassasiyet düzeyinde, araştırmacılar bu makalenin tamamını tipik bir insan saçının çevresi boyunca kolayca yazabilecek kadar küçük harfler oluşturabilirler.

Biyoloji bilimcisi Yongxin Zhao ve meslektaşları, Çin Zodyak hayvanlarının nanoskopik görüntülerini oluşturmak için kalıplara çeşitli malzemeler yerleştirdiler. Lazerle aşındırma işleminden sonra hidrojelleri küçülterek, görüntülerin birçoğu kabaca bir kırmızı kan hücresi boyutuna ulaştı. Gümüşten yapılmış bir maymun, altın-gümüş alaşımlı bir domuz, bir titanyum dioksit yılanı, bir demir oksit köpeği ve ışıldayan nanopartiküllerden yapılmış bir tavşanı içeriyordu.

Her biri yaklaşık 40 mikrometre uzunluğunda olan bu iki ejderha, lazerle kazınmış bir hidrojel üzerine kadmiyum selenid kuantum noktalarının yerleştirilmesiyle yapıldı. Sol ejderhadaki kırmızı çizgilerin her biri sadece 200 nanometre kalınlığındadır. HONG KONG ÇİN ÜNİVERSİTESİ, CARNEGİE MELLON ÜNİVERSİTESİ – Nano Boyutlu Cihazlara ‘Shrinky Dinks’ Yaklaşımı mı İstiyorsunuz? Hidrojelleri Deneyin!

Hidrojeller kimyasal banyolarla art arda küçültülebildiğinden ve genişletilebildiğinden, araştırmacılar gizli bilgileri kodlamak için bir hidrojel parçasının içindeki katmanlar halinde hologramlar da oluşturabildiler. Bir hidrojel hologramını küçültmek onu okunamaz hale getirir. Pittsburgh’taki Carnegie Mellon Üniversitesi’nden Zhao, “Okumak istiyorsanız, örneklemi genişletmelisiniz” diyor. “Ama onu orijinaliyle tamamen aynı ölçüde genişletmeniz gerekiyor“. Aslında, hidrojeli ne kadar genişleteceğinizi bilmek, içinde saklı olan bilgilerin kilidini açmak için bir anahtar görevi görür. 

Ancak Zhao, araştırmanın en heyecan verici yönünün, araştırmacıların bu kadar küçük ölçeklerde kullanabilecekleri geniş malzeme yelpazesi olduğunu söylüyor. “Farklı malzeme türlerini bir araya getirebileceğiz ve gerçekten işlevsel nano cihazlar yapabileceğiz.”

Yapılan bu işlem nanoteknolojinin en büyük sorunlarından biri olan nanocihazlar geliştirirken detaylandırma işlemlerini kolaylaştıracak niteliktedir. Kelimenin tam anlamıyla bu işlem bilimin tıkandığı yeri bulup çok rahat bir şekilde açarak, yeni keşiflere ve teknolojilere yelken açmamızı sağlayacaktır.

Yazan: İlknur YEŞİLYURT

Referanslar

F.Han  ve ark . Ultra hızlı lazer modelleme ve kinetik olarak düzenlenmiş malzeme montajı yoluyla üç boyutlu nanofabrikasyon. Bilim,  cilt 378, 23 Aralık 2022, s. 1325.

Breakup doesn’t keep hydrogel down, 20.10.2010, Science News

Three-dimensional nanofabrication via ultrafast laser patterning and kinetically regulated material assembly, 22.12.2022

YouTube Kanalımız

İlknur Yeşilyurt hakkında 152 makale
Biyoteknolog ve Moleküler biyolog. Astronomi, yeşil enerji, genetik, nanoteknoloji, biyosensörler ve biyoçözünürlük/biyouyumluluk konularına meraklı. Bilim ve kitap tutkunu.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*