ساخت قلم حبابی برای جابجایی آسان نانوذرات

محققان همیشه با این مشکل مواجه بوده‌اند که چه طور می‌توان ذرات بسیار ریز را به سرعت، به نرمی و با دقت حمل کرد؛ اکنون دانشمندان دانشکده مهندسی دانشگاه تگزاس موفق به این مشکل بسیار متداول شدند.



محققان همیشه با این مشکل مواجه بوده‌اند که چه طور می‌توان ذرات بسیار ریز را به سرعت، به نرمی و با دقت حمل کرد؛ اکنون دانشمندان دانشکده مهندسی دانشگاه تگزاس موفق به این مشکل بسیار متداول شدند.

 جابه‌جا کردن دقیق نانوذرات به محققان امکان می‌دهد که با سادگی بیشتری نسبت به ساخت ماشین‌های بسیار ریز، حسگرهای زیستی پزشکی، کامپیوترهای نوری، پنلها و دیگر ابزارهایی از این دست اقدام کنند.

محققان این دانشگاه ابزار و تکنیکی ابداع کرده‌اند که چاپ به کمک قلم حبابی نام گرفته و با آن می‌توان نانوذرات را به سادگی جابجا کرد.

این ابزار بسیار کوچک که از طلا، سیلیکون و دیگر مواد مورد استفاده در ساختارهای نانو ساخته شده، مبتنی بر توانایی میکروحباب‌ها برای حک کردن یا نوشتن نانوذارت بر روی بستر موردنظر استوار است.

توجه محققان به نانوذارتی در اندازه یک تا 100 میکرون به دلیل تطبیق‌پذیری و قدرت آن‌ها به شدت رو به افزایش است. برخی نانوذارت خصوصیات نوری دارند و این امر استفاده از آن‌ها در وسایل الکترونیکی را امکان‌پذیر می‌کند، برخی دیگر می‌توانند انرژی خورشیدی را جذب کنند و در کاربردهای پزشکی نانوذارت می‌توانند به عنوان حمل‌کننده دارو یا عوامل تصویربرداری عمل کنند.

کار کردن با این ذارت و در عین حال حفظ خصوصیات و کارکردهای آنها دشوار است، روش‌های حکاکی فعلی که برای قلم‌زنی یکسری مواد بر روی یک سطح استفاده می‌شوند به اندازه کافی برای تثبیت نانوذارت در یک نقطه خاص کارآمد نیستند و دقت و کنترل آن‌ها چندان بالا نیست.

در روش جدید محققان می‌توانند این ذرات بسیار ریز را برداشته و بدون اینکه به آن‌ها آسیب بزنند، آنها را در محل خاص خود تثبیت کنند، با استفاده از میکروحباب‌ها، این ذارت به آرامی منتقل میشوند، با روش حکاکی با قلم حبابی، ذارت به سرعت بر حسب شکل، اندازه، ترکیبات و فواصل مختلف کنار هم مرتب می‌شوند و این روش به دلیل کنترل بسیار دقیق مانع از آسیب دیدن ذرات می‌شود.

کنترل یک نانوذره و تثبیت کردن آن در بستر مورد نظر بدون این که آسیبی به آن وارد شود، فرصت‌های زیادی برای تولید مواد و ابزارهای جدید فراهم می‌کند.

محققان می‌گویند توانایی مرتب‌سازی ذرات به ایجاد موادی به نام متاماده می‌انجامد که خصوصیات و عملکردهایی دارند که در مواد طبیعی موجود، یافت نمی‌شود.

این روش می‌تواند در علوم مختلف از جمله در پزشکی کاربردهای ویژه‌ای داشته باشد زیرا به محققان امکان می‌دهد با دقت زیادی سلول‌ها، مواد زیستی، باکتری‌ها و ویروس‌ها را کنترل کنند و در مطالعات و آزمایش‌های خود از این روش بهره بگیرند.

منبع :