| Nowe materiały, czyli kopiowanie natury |
|
|
|
| nanoTechnologie - nanoSprzęt |
| Wpisany przez ph |
| niedziela, 01 czerwca 2008 11:04 |
|
Opracowano nową metodę tworzenia trójwymiarowych struktur, wiernych kopii materiałów biologicznych np. mikro czy nanostruktury drewna, skrzydeł motyla, czy włókien wełny. Metoda ta pozwala na formowanie elementów utworzonych z tlenku manganu w kształcie niemal identycznym, jak biologiczne pierwowzory. Technika ta może być zastosowana przy projektowaniu nowoczesnych materiałów, by te jeszcze lepiej spełniały swe zadanie, poprzez naśladowanie lub wręcz wierne kopiowanie rozwiązań przez miliony lat doskonalonych przez naturę, donosi "Langmuir".
Badania prowadzone były przez międzynarodowy zespół naukowców z Chin (Shanghai Jiao Tong University), USA (University of California) oraz Australii (University of Wollongong), których prace koordynował profesor Zhixin Chen.
Prace miały na celu stworzenie nowej metody, która pozwoli na tworzenie z różnego typu materiałów, w tym wypadku z tlenków manganu, wiernych kopii (o dokładności w skali nano) struktur biologicznych. Nanometr to miliardowa część metra. Opracowana procedura jest dość prosta, i wymaga zastosowania dwóch etapów przygotowawczych, by próbkę biologiczną można było wykorzystać, jako formę "odlewu". Najpierw materiał biologiczny, np. skrzydło motyla lub fragment drewna nasączany jest kwasem solnym, po czym po przemyciu wodą destylowaną jest suszony. Kolejny etap wymaga nasączenia materiału zasadą sodową (NaOH) lub roztworem nadtlenku wodoru i NaOH, przemycia i dokładnego wysuszenia w podwyższonej temperaturze. Tak wstępnie przygotowany materiał, np. skrzydło motyla jest w dalszej kolejności zanurzane ostrożnie w roztworze nadmanganianu potasu, gdzie jednocześnie poddawany jest działaniu ultradźwięków. Po powolnym osuszeniu, ostatnim etapem jest długotrwałe i powolne wyprażenie próbki w temperaturze dochodzącej do 500-800 stopni Celsjusza. Proces ten ma na celu krystalizację tlenków manganu oraz całkowite usunięcie matrycy biologicznej, z której wytwarzany był "odlew". Nowo opracowana metoda jest tak doskonała, iż odtwarzane w tlenkach manganu elementy struktur biologicznych zachowują detale oryginałów nawet w skali nanometrycznej! Obserwowana jest jedynie zmiana wielkości "odlewów", które ze względu na przebyty proces wyprażania są o kilkanaście procent mniejsze od oryginałów (choć posiadają wszystkie inne charakterystyczne cechy, lecz odpowiednio pomniejszone). Według naukowców, technika ta może być przydatna przy projektowaniu nowoczesnych materiałów - ich mikro i nanostruktury - gdyż niejednokrotnie okazało się, iż "opracowane" przez Naturę i doskonalone ewolucyjnie przez miliony lat przez materiały biologiczne sprawdzają sięárównież w zupełnie innych, niebiologicznych zastosowaniach. Źródło: PAP - Nauka w Polsce |





.png)







