Mokslininkai sugalvojo naują nanoinžinerijos metodą, leidžiantį mažytes daleles paversti LEGO kaladėles primenančiais statybiniais blokais.
Melburno universiteto (Australija) tyrėjų darbas, pasirodęs naujausiame prestižinio žurnalo „Nature Nanotechnology“ numeryje, gali būti reikšmingas siekiant realiai panaudoti tiek mikromastelio, tiek nanomastelio procesus, pavyzdžiui, vaistų pernašą ar energijos kaupimą.
Cheminės ir biomolekulinės inžinerijos fakulteto profesorius Frankas Karusas (Frank Caruso) teigia, jog jo vadovaujama mokslininkų komanda minėtuosius statybinius blokus sukonstravo tam, kad juos būtų galima pritaikyti tobulinant pažangiąsias medžiagas.
„Dirbti su nanomastelio objektais yra sudėtinga, nes jie yra per smulkūs, kad juos būtų galima įžvelgti plika akimi, gerokai per maži, kad juos būtų galima suimti, be to, turi struktūriškai nederančius paviršius, neleidžiančius sudėlioti tvarkingus darinius, – pasakoja profesorius. – Tuo tarpu iš LEGO kaladėlių sudėlioti įmantrias struktūras yra paprasta, kadangi tvirtinamieji kaladėlių dantukai užtikrina sukibimą kurioje tik pageidaujate vietoje. Todėl mes panašią strategiją panaudojome kaip nanoobjektų surinkimo į sudėtingus darinius pagrindą. Iš pradžių paviršius reikia padengti klijuojančia medžiaga (polifenoliu), kad šie būtų panašūs į LEGO kaladėlių dantukus. Visa tai leidžia įvairiems nanoobjektams sulipti į krūvą aplink tam tikrą šabloną, kurio forma ir nusako galutinę darinio struktūrą.“
Taikant šį metodą, į vieną krūvą galima sulipdyti skirtingas medžiagas. Mokslininkai pademonstravo sėkmingus bandymus su 15 tipinių medžiagų, išgaudami skirtingo dydžio, formos, sandaros ir funkcinių savybių darinius.
Sudedamąsias dalis sudarė polimerinės dalelės, metalo oksidų dalelės ir vielutės, tauriųjų metalų nanodalelės, koordinacinių polimerų nanovielutės, nanoplėvelės, nanokubeliai ir biologinės medžiagos.
Tokie statybiniai blokai gali būti panaudoti konstruojant sudėtingas trimates superstruktūras, pavyzdžiui, superdaleles arba netgi makroskopinių matmenų hibridines medžiagas.
„Daugelį ankstesnių metodų ribojo tai, kad sulipdytus darinius galėjo suformuoti tik tam tikros rūšies dalelės, – apibendrina pasakojimą profesorius. – Tačiau ši naujoji polifenolio pagrindo technologija gali būti pritaikyta skirtingos rūšies statybiniams blokams, iš kurių galėtų išaugti superstruktūros.“
Mokslininkų darbas plačiai atveria duris sparčiam superstruktūrų auginimui. Šios savo ruožtu pasižymėtų žymiai platesniu cheminių savybių spektru ir struktūriniu lankstumu įvairiose ilgio skalėse – nuo nanometrų iki centimetrų.
Nanoscale engineering transforms particles into ‘LEGO- like’ building blocks
Daugiau:
Sukurtas naujas anglies nanovamzdelių pagrindo virusų aptikimo metodas
Lietuvoje kuriami nanorobotai, lemsiantys permainas medicinoje
Žvilgsnis į nanodalelių vidų atskleidžia, kaip jų forma įtakoja savybes
Ateities technologijos – medžiagų ir nanotechnologijų specialistų rankose?
Lietuvoje atliekami unikalūs tyrimai, padėsiantys kurti naujos kartos vaistus