https://frosthead.com

Kuidas nanoaeda kasvatada

Wim Noorduinil on roheline pöial, kuid ta ei kasvata teie tavalisi aiasordi roose, tulpe ja muid lilli. Harvardi ülikooli inseneri- ja rakendusteaduste kooli järeldoktor kaldub selle asemel mikroskoopilistele „pungadele”, mida ta oma laboris hoolikalt kasvatab. Õitsengud - õrnad ja habras - on valmistatud kristallist.

punane-nanofoor-Wim-Noorduin.jpg (Wim Noorduini pilt viisakalt)

„Tehnika on märkimisväärselt lihtne: täitke keeduklaas lahusega, milles on lahustatud sool ja räniühend. Pange klaasklaas või natuke metalli, et toimida mullana, millel kasvavad kristalltaimed. Laske õhust süsinikdioksiidil difundeeruda lahusesse, vallandades lihtsa reaktsiooni, mis põhjustab lahustunud kemikaalide välja tulemist lahusest ja moodustab tahke kristalli - sellise, mis on käänuline, mitte aga sakiline, ”selgitas Bostoni gloobus hiljuti artikkel. Lisage siia-sinna natuke värvainet ja millised tulemused on kristallikasvud, mis meenutavad lillede lehti ja kroonlehti.

roosad-nanoviljad-Wim-Noorduin.jpg (Wim Noorduini pilt viisakalt)

Gloobuse otsimist Noorduini projekti järele ajendas ajakiri Science ja tema otsus tutvustada oma lehtedel teadlase "nanovilju". Science avaldas Noorduini ja kolme tema kolleegi kirjutatud artikli, milles kirjeldati loomingulist püüdlust ja esseed teose kohta.

lilla-nanofoorid-Wim-Noorduin.jpg (Wim Noorduini pilt viisakalt)

Kui varem on teadlased kasvatanud struktuurid, mis sarnanevad taimestikuga sellistest materjalidest nagu tsinkoksiid, siis Noorduini puhul on ainulaadne just tema võime manipuleerida baariumkarbonaadi ja silikaadi kasvuga oma maitse järgi. Tema ja tema meeskond saavad aru, mis tingimused tingivad selle, milliseid kujundeid saadakse, niivõrd, et nad suudavad "saadud kujundeid kujundada tahtmise järgi ja ühendada erinevad kasvutingimused veelgi keerukamate kujundite saamiseks", kirjutab Radboudi ülikooli keemiaprofessor Elias Vlieg. Hollandis, teaduses . "Selle asemel, et valida üks tingimuste komplekt ja lasta süsteemil passiivselt areneda, muudavad autorid protsessitingimusi aktiivselt, võimaldades ehitada selliseid elemente nagu varred, vaasid, oksad ja lehed."

mitmevärvilised-nanofoorid-Laura-Henriks-Wim-Noorduin.jpg (Laura Hendriksi ja Wim Noorduini pilt viisakalt)

Näiteks vaasi valmistamiseks kõigutab Noorduin tema lahusesse siseneva süsinikdioksiidi kogust, kattes lihtsalt keeduklaasi või kattes selle lahti. Gaasivarustus reguleerib vaasi paksust. Seejärel asetab ta vaasi sisse varre; seda kasvatades lisab ta, et lisab “CO2 impulsi”, nii et vars avaneb pungaks. Kui ta soovib ehitada roosi, reguleerib teadlane-kunstnik lahuse pH taset. Nii kõverduvad kroonlehed ja moodustavad spiraale, selgitab ta meilisõnumis. Elektronmikroskoobis on Noorduini aed looduslikult mustvalge värvusega, kuid ta lisab piltidele kunstlikke toone, et eristada taimede lehti ja varred nende õitest.

Noorduin istutas pennile lillepõllu Noorduin istutas pennile lillepõllu. Näete neid siin, Lincolni memoriaali astmetel. (Wim Noorduini pilt viisakalt)

Oma loomingu minimaalse ulatusega koju sõitmiseks istutas Noorduin Lincolni memoriaali astmetele - pennile - lillepõllu.

Siiani on teadlane katsetanud lillemustritega. Ta on siiski uudishimulik teiste pisikeste arhitektuuride osas, mida ta võib-olla oskab ehitada. "Loodusel on palju näiteid märkimisväärselt mitmekesistest ja keerukatest mineraliseeritud arhitektuuridest, näiteks korallriffidest makrotasandil, ja mikroorganismide hämmastavalt keerukatest skelettidest nagu acantharea mikrotasandil, " ütleb ta. „Meie eesmärk pole mitte niivõrd mingite looduses nähtud kujude taasesitamine. Pigem inspireerib meid põhimõttelisem tähelepanek: mustrite mitmekesisus, hierarhia ja keerukus näivad olevat praktiliselt piiramatud. ”

väikesed-punased-nanofoorid-Wim-Noorduin.jpg (Wim Noorduini pilt viisakalt)

Noorduini repertuaar laieneb kahtlemata, kui ta neid piiramatuid kujundeid uurib. "Suurem kontroll viib kahtlemata struktuurideni, mis võivad olla vähem kunstiliselt meeldivad, kuid tehnoloogiliselt kasulikud, " kirjutab Vlieg.

Kuidas nanoaeda kasvatada