MIT, nesneleri binde biri ölçeğine küçültmeyi başardı

Kulağa, Ant-Man filminden bir sahne gibi geliyor ama MIT bilimcileri özel hazırlanmış nesnelerin hacmini 1000 kat azaltabilen bir küçültme sistemi geliştirdi. Öncelikle emici poliakrilat malzemeden oluşan polimer yapılar, lazer kullanılarak özel bir hidrojelin içinde oluşturuluyor. Daha sonra bilimcilerin ‘iç patlama üretimi’ adını verdiği teknikle tüm yapı asidik bir karışım ile küçültülüyor. Böylece jel her yönde 10 kat (toplamda 1000 kat) küçülüyor.

Bu uygulama, genişleme mikroskopisi adı verilen tekniğe benzer bir şekilde ama aksi yönde çalışıyor. Bu yöntemde jel yapı, mikroskopta daha rahat incelenmesi için büyütülmekten ziyade daha az yer kaplayacak şekilde küçültülüyor. Bilimciler bu işlem sırasında diğer tür molekül yapılarını da düzenleyebiliyor ve böylece ürettikleri şeyleri ve bunların malzemelerini daha fazla kontrol edebiliyorlar. Araştırmacılar bu tekniğin, bilimcilerin nano-ölçekte nesneler yapmasını kolaylaştırarak; robotik, tıp, optik ve diğer alanlarda faydalı olabileceğini düşünüyor.

Işık çalışmalarında kullanılabilir

Bu teknolojinin ilk kullanım alanlarından biri, ışığın özelliklerini incelemek için nesneler oluşturmak olabilir. Daha sonra ise akıllı telefon kameraları ve tıbbi ekipmanlar için daha gelişmiş lensler geliştirilebilir. MIT araştırmacısı Edward Boyden “Molekülü ışık yardımıyla istediğiniz destek noktalarına bağlıyorsunuz ve daha sonra bu destek noktalarına her ne istiyorsanız yerleştirebiliyorsunuz. Bu bir kuantum noktası, bir DNA parçası ya da bir altın nano-parçacığı olabilir.” diyor.

Bir diğer ekip üyesi Daniel Oran “Bu biraz filmli fotoğrafçılığa benziyor. Jeldeki duyarlı bir maddeyi ışığa maruz bıraktığınızda bir görüntü oluşuyor. Daha sonra bu görüntüyü bir başka malzeme (gümüş) ekleyerek gerçek görsele dönüştürebiliyorsunuz. Bu şekilde iç patlama üretimi ile birçok farklı yapı oluşturabilirsiniz. Buna gradyanlar, bağlantısız yapılar ve çok malzemeli örüntüler de dahil.” şeklinde konuştu.

Önceki tekniklerden daha hızlı ve basit

Yeni metodoloji, nano yapılar üretmek için kullanılan mevcut teknikleri birkaç açıdan geliştiriyor. Yeni teknik hem daha hızlı hem daha basit hem de üç boyutta da işe yarıyor. Ayrıca çeşitli malzemelerle de kullanılabiliyor.

Şu anda bilimciler boyut ve çözünürlük arasında bir tercih yapmak zorunda. 1 milimetreküp boyutunda ve 50 nanometre çözünürlüğünde objelerden, 1 santimetreküp boyutunda ve 500 nanometre çözünürlüğünde objelere kadar üretim yapabiliyorlar. Daha fazla düzenleme ile birlikte ekip daha büyük ve daha detaylı objeler de üretilebileceğini söylüyor. İyi haber ise ihtiyaç duyulan malzemelerin çoğunun halihazırda bilim laboratuvarlarında bulunuyor olması.

MIT’den Samuel Rodriques “İnsanlar nano malzemelerden daha iyi ekipmanlar üretmek için yıllardır çalışıyordu ama biz mevcut sistemleri kullanarak ve malzemelerinizi bu jelin içine koyarak onları örüntülerini bozmadan nano ölçeğe küçültebileceğinizi gösterdik.” diyor.

Kaynak: New Atlas