ایجاد مولكول‌هاي چند وجهي تاشونده!

ایجاد مولكول‌هاي چند وجهي تاشونده!





اخيرا يک گروه تحقيقاتي روشي ارائه کردند که با استفاده از آن مي‌توان مولکول‌هاي چند وجهي را تا کرد و خودآرايي داد.

هر چند که ساخت يک جعبه ماکرومقياس کار خيلي سختي نيست، اما توليد اين جعبه در مقياس ميکرو و نانو کاري چالش برانگيز خواهد بود. اين ساختارهاي سه بعدي به‌ قدري کوچک هستند که هيچ ماشيني به‌ صورت کنترل شده قدرت ساخت آنها را ندارد. اما محققان دانشگاه‌ها‌ي «جان هاپکينز» و «براون» موفق به اين مهم شده‌اند.
«ديويد گراسياس» از محققان اين پروژه مي‌گويد: نکته جالب در اين پروژه تنها اين نيست که يک ساختار مي‌تواند به‌ خودي خود تا بخورد، بلکه اين تاخوردگي با دقت بسيار بالا به‌ صورت سه بعدي انجام شده بدون اين که نياز به دخالت انسان يا انبرک باشد.

اين روش دقيقا مانند روش‌هايي است که در طبيعت از آن استفاده مي‌شود، به‌ طوري که سخت‌پوستان و باکتري‌ها از آن استفاده مي‌کنند. بنابراين از اين سيستم مي‌توان براي توليد ساختارهاي جديد با راهبرد پايين به بالا استفاده کرد.

اين پروژه با حمايت بنياد ملي علم و با همکاري «گراسياس» و «منون» از دانشگاه «براون» انجام شده است. اين گروه تحقيقاتي از اين روش براي خودآرايي ساختارهاي سه بعدي نانو و ميکروساختارها استفاده کردند و درنهايت به محصولاتي رسيدند که مي‌تواند در حوزه‌هاي مختلف نظير پزشکي کاربرد داشته باشد.

تيم تحقيقاتي «منون» در دانشگاه «براون» براي توليد اين نانوساختارهاي سه بعدي، ابتدا آنها را صاف کردند.

اين گروه اشکال متنوعي را براي شروع انتخاب کردند، اشکالي نظير پنل‌هاي 12 جنبي که داراي پتانسيل تا خوردن و تشکيل ساختار دودکاهدرون را دارد. «منون» مي‌گويد: تصور کنيد اين ساختار را برش مي‌زنيد و آن را باز مي‌کنيد، حال يک ساختار مسطح دو بعدي از پلي‌هدرون داريد.

با اين حال همه شکل‌هاي مسطح به يک شکل ايجاد نمي‌شوند، بلکه برخي بهتر از ديگران توليد مي‌شوند. بهترين نوع اين اشکال آنهايي هستند که بسيار متراکم هستند، منون مي‌افزايد: 43 هزار و 380 روش براي تازدن يک دودکاهدرون وجود دارد.

اين گروه تحقيقاتي، الگوريتمي براي بررسي همه اين روش‌ها ارائه کردند و در نهايت چند روشي که از بقيه ساده‌تر است را انتخاب کردند.

«گراسياس» مي‌گويد: ما بين وجه‌ها و لبه‌ها ماده‌اي قرار داديم و سپس آن را گرم کرديم. با اين کار کشش سطحي در آن ايجاد شده و در نهايت لبه‌ها را به سمت يکديگر مي‌کشد. زاويه ميان پنل‌ها در اين ساختار دودکاهدرون 116.6 است، صفحات پنج وجهي نيز با همين دقت تا خورده و فرم مي‌گيرد.

منبع:کنجکاو