infos.ro

Micropatterning: amestecul de tip bomboane poate imprima modele pe obiecte microscopice

Autor:, www.newscientist.com

Modelele de discuri microscopice, inele sau litere pot fi adăugate la microroboți sau electronice elastice cu un amestec de zahăr dizolvat


Fizică


24 noiembrie 2022

O imagine a unor discuri microscopice care au fost transferate pe diferite granule de polen.

Granule de polen care au avut discuri microscopice depuse pe ele cu o substanță asemănătoare bomboanelor

Gary Zabow/Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST)

Un amestec de zahăr similar cu bomboanele tari împânzite cu discuri sau inele de metal minuscule a fost folosit pentru a depune modele pe obiecte microscopice. Această metodă de creare a texturii pe obiecte mici ar putea fi utilă pentru roboții biomedicali sau electronice flexibile.

A da roboți microscopici sau circuite electronice mici cu mai multă funcționalitate, cercetătorii își înfrumusețează adesea suprafețele cu modele de obiecte chiar mai mici, cum ar fi magneții. Ei fac adesea aceste componente pe o suprafață plană și curată și apoi le ștampilează pe obiectul mai mare.

Dar aplicarea cu acuratețe a acestora în acest fel devine dificilă atunci când obiectele care primesc nu sunt netede, spune Gary Zabow la Institutul Național de Standarde și Tehnologie din Colorado. El a descoperit cum să folosească zahărul și siropul de porumb pentru a adăuga micromodele chiar și celor mai neregulate și zimțate obiecte.

Mai întâi a aranjat discuri și inele de argint sau platină de dimensiuni micronice într-un model, cum ar fi o matrice sau o literă, apoi a turnat peste el un amestec cald de zahăr și sirop de porumb. Adăugarea de porumb împiedică zahărul să se cristalizeze și să perturbe modelul. Componentele s-au blocat în amestec pe măsură ce s-a solidificat în ceva similar cu bomboane tari. Zabow a pus apoi acest amestec întărit pe obiectul pe care dorea să-l modeleze și l-a reîncălzit, astfel încât s-a răspândit și s-a înfășurat în jurul obiectului de sub el – ca o bomboană tare Jolly Rancher care se topește la soare. În cele din urmă, a dizolvat amestecul de zahăr cu apă și doar componentele care erau blocate în el au rămas pe suprafața obiectului.

Merită lui Gary Zabow/NIST, culoarea galbenă dacă este falsă, iar imaginea arată „afișați SEM-uri de discuri Au cu grosimea de 0,5 m, cu diametrul de 1 m și, respectiv, cu litere Au de 30 nm grosime, transferate. pe firele individuale de păr."

Imagine în culori false a literelor din aur care au fost transferate pe o șuviță de păr

Gary Zabow/NIST

Zabow a testat metoda pe obiecte variind de la cuburi de metal de dimensiuni micron și mărgele de sticlă până la boabe de polen, fire de păr și celule roșii din sânge. El spune că, deoarece zahărul nu este toxic, această metodă ar putea fi utilizată pentru producție microroboți și nanoparticule care intră în corpul uman în biomedicină.

Cunjiang Yu de la Universitatea de Stat din Pennsylvania spune că metoda funcționează mai bine decât multe tehnici existente pentru modelarea obiectelor foarte mici. Ar putea fi o potrivire bună de făcut electronice flexibile care pot fi integrate în ţesuturi biologice sau purtabileprintre multe alte aplicații, spune el.

Acest tip de micropatterning este încă la început, iar Zabow vrea ca alți cercetători să-l încerce. „Sper că alți oameni se vor gândi la lucruri pe care încă nu m-am gândit să le încerc. Pare să fie destul de ușor să experimentezi mai departe – iei doar o bomboană Jolly Rancher și funcționează”, spune el.

Referința jurnalului: Ştiinţă, DOI: 10.1126/science.add7023

Mai multe despre aceste subiecte:

You might also like