Плоские заготовки самособираются в микроскопические трехмерные "строительные блоки"

Не так давно мы рассказывали о технологии превращения плоских двухмерных заготовок в трехмерные предметы с помощью инфракрасного света. То, о чем пойдет сейчас речь, представляет собой практически тоже самое, но на этот раз, на микроскопическом уровне. Группа исследователей из университета Брауна разработала **технологию формирования из плоских заготовок крошечных додекаэдров, которые можно использовать более перспективно, нежели в оригами.

Эти микроскопические додекаэдры являются своего рода «кирпичиками» из которых будут создаваться крошечные микроэлектромеханические системы, электронные устройства и оболочки для доставки лекарственных препаратов по месту назначения внутри человеческого организма.

Существует около 2.3 миллионов видов двухмерных «заготовок», из которых можно составить додекаэдр, геометрическую объемную фигуру, имеющую 12 граней, представляющих собой правильные пятиугольники. Такая фигура достаточно часто встречается в природе, именно такую форму имеют молекулы некоторых веществ и протеиновые оболочки вирусов, которые защищают вирус от внешнего воздействия.

Ученые долго подбирали форму заготовки, из которой, под влиянием внешних факторов, успешно «самособирался» додекаэдр. Заготовки изготавливались из тончайших никелевых пластин, спаянных в единое целое с помощью специального припоя. Когда такая заготовка нагревалась до температуры в 182 градуса по шкале Цельсия, то под воздействием сил поверхностного натяжения части заготовки начинали двигаться, вращаться и принимали в конце концов сложные геометрически трехмерные формы, которые являются строительными блоками для новой области – области производства микроскопических изделий.

20111213_3_2.jpg Рис. 1.

Можно сказать, что реализовать подобные «чудеса» ученым далось с большим трудом. Сначала были созданы компьютерные модели, на которых были рассчитаны формы плоских заготовок, способных впоследствии «самособраться» в сложные геометрические объекты. Затем ученые добились того, что у них стали получаться простые геометрические объекты, такие как пирамиды и кубы. Учитывая то, что конечные объекты имеют размеры от 1 до 100 нанометров, и это достижение было весьма существенным.

Впоследствии, методом проб и ошибок, ученые нашли формы заготовок из которых успешно «самособираются» додекаэдры и более сложные трехмерные объекты с 14 плоскостями, состоящие из квадратов и шестиугольников.

«Но самое удивительное заключается в том, что мы никак не можем проконтролировать и повлиять на процесс формирования трехмерных фигур. Но процесс замечательно работает и сам по себе» – рассказал Говинд Менон, ученый-математик из университета Брауна.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (12 votes)
Источник(и):

1. InnovationNewsDaily.com

2. DailyTechInfo.org