Это еще не полноценная технологии «Человека-муравья», но американские специалисты разработали метод производства копий трехмерных объектов в тысячу раз меньше оригинала. С его помощью можно создавать полимерные каркасы любой формы и структуры с добавлением металлов, квантовых точек или ДНК.

Существующие технологии создания наноструктур ограничены. При помощи лазерного травления узоров по поверхности можно создавать двухмерные наноструктуры, но для трехмерных моделей такой метод не годится. 3D-объекты получаются наращиванием слоев, но этот процесс медленный и трудный. Есть технологии прямой 3D-печати нанообъектов, но они работают только с определенными материалами вроде полимеров или пластмасс.

Ученые Массачусетского технологического института решили обойти эту проблему, адаптировав технологию экспансионной микроскопии, придуманную для биомедицины — когда ткани погружаются в гидрогель и разрастаются, чтобы их можно было рассмотреть в обычный микроскоп. Исследователи обратили этот процесс и, таким образом, смогли уменьшить крупные объекты до наномасштаба. Этот подход они назвали «имплозионным изготовлением», пишет News.

В качестве каркаса они использовали полиакрилат, абсорбирующий материал, которым наполняют подгузники. Полиакрилат погружается в раствор, состоящий из молекул красителя флуоресцеина, который прикрепляется к каркасу, когда на него падает луч лазера. При помощи двухфотонной микроскопии ученые поместили эти молекулы в определенные точки внутри геля. Они служат «якорями», к которым можно привязать другие типы молекул. Как только желаемые молекулы привязаны к «якорям», исследователи уменьшают всю конструкцию с помощью кислоты. Так можно уменьшить объекты в 10 раз вдоль каждой оси, то есть общий объем уменьшается в тысячу раз.

Этот метод позволяет не только повысить разрешение нанообъектов, но и собирать материалы в каркасах с низкой плотностью, что облегчает модификацию структуры. После уменьшения материал приобретает необходимую плотность. Сейчас таким образом можно создавать объекты размером около 1 кубического мм, с фактурой разрешением 50 нм. Дальнейшая работа над технологией даст возможность усовершенствовать этот процесс.