تولید نانوساختارهای سه‌بعدی از مه

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن نشان دادند که می‌توان ساختارهای سه‌بعدی پیچیده را با استفاده از نانوذرات و بدون نیاز به الگو یا داربست تولید کرد.
رائول پانات و همکارانش از بلور گچ که شکلی شبیه به گلبرگ دارد و به آن رز صحرا گفته می‌شود الهام گرفتند. این گروه مه از جنس نانوذرات نقره ایجاد کردند. در واقع نانوذرات معلق در یک حلال (اتیلن گلیکول) با استفاده از جت آئروسل به‌ صورت مه در می‌آید. زمانی که این مه به یک سطح گرم برخورد می‌کند، بخش سیال بخار می‌شود و یک ساختار سه‌بعدی باقی می‌ماند.
پانات می‌گوید: «با این کار می‌توان نانوذرات را به‌صورت سه‌بعدی در یک فضای مشخص چید. این بدان معناست که ما می‌توانیم خواص نانومقیاس مواد را حفظ کنیم در حالی که ساختاری سه‌بعدی دارند.»
معماری پیچیده این ساختار به شکلی است که نانوذرات در زوایای مختلف به هم جوش خورده‌اند تا یک الگوی منظم را ایجاد کنند. فضاهای ایجاد شده در این ساختار بین 100 نانومتر تا یک میلیمتر هستند.تراس‌های ایجاد شده می‌توانند 20 میکرون قطرداشته و تخلخل آنها نیز به میزان درجه تف‌جوشی آنها باز می‌گردد.
با تغییر شرایط تولید می‌توان ساختار را به شکلی معماری کرد که ابعادی در حد چند میلی‌متر داشته باشد. آزادی عمل بسیاری برای طراحی و شکل‌دهی به این ساختار وجود دارد.
پانات می‌گوید: «با این روش می‌توان نانوذرات را به‌ صورت ساختارهای میکرو و نانومقیاس چاپ کرد. این روش امکان می‌دهد تا معماری مواد در مقیاس‌های مختلف از نانو تا سانتی‌متر قابل کنترل باشد.»
این راهبرد را می‌توان برای مواد مختلف به کار برد به طوری که هر ماده‌ای که در یک حلال دیسپرس شود را می‌توان به‌صورت ساختارهای پیچده در آورد.
محصول نهایی دارای وزن کم و استحکام بالا است که می‌توان از آن به‌عنوان داربست برای مهندسی بافت استفاده کرد.