In plaats van apparaten in het begin klein te maken, begin je groot en maak je ze later klein
Deze Chinese dierenriemdieren geëtst in hydrogels zijn er in vele materialen, waaronder goud (geit), titaniumdioxide (slang) en lichtgevende nanodeeltjes (konijn). De afbeeldingen op de bodem zijn elk enkele tientallen micrometers breed. De afbeeldingen bovenaan begonnen zo groot en werden vervolgens verkleind tot ongeveer een tiende van hun grootte.
Hightech krimpkunst kan de sleutel zijn tot het maken van kleine elektronica, 3D-nanostructuren of zelfs hologrammen om geheime berichten te verbergen.
Een nieuwe benadering voor het maken van kleine structuren is gebaseerd op ze verkleinen nadat ze zijn gebouwdin plaats van ze in het begin klein te maken, rapporteren onderzoekers in 23 december Wetenschap.
De sleutel is sponsachtige hydrogelmaterialen die uitzetten of samentrekken als reactie op omringende chemicaliën (SN: 1/20/10). Door met een laser patronen in hydrogels te schrijven en de gels vervolgens te verkleinen tot ongeveer een dertiende van hun oorspronkelijke grootte, creëerden de onderzoekers patronen met details van slechts 25 miljardste van een meter breed.
Science News-koppen, in je inbox
Headlines en samenvattingen van de laatste Science News-artikelen, elke donderdag in je inbox bezorgd.
Dankjewel voor het aanmelden!
Er is een probleem opgetreden bij het aanmelden.
Met dat precisieniveau konden de onderzoekers letters maken die klein genoeg waren om dit hele artikel gemakkelijk langs de omtrek van een typische mensenhaar te schrijven.
Biologisch wetenschapper Yongxin Zhao en collega’s deponeerden een verscheidenheid aan materialen in de patronen om nanoscopische afbeeldingen van Chinese dierenriemdieren te maken. Door de hydrogels na laseretsen te verkleinen, kregen verschillende afbeeldingen ongeveer de grootte van een rode bloedcel. Ze omvatten een aap gemaakt van zilver, een varken van goud-zilverlegering, een titaniumdioxideslang, een hond van ijzeroxide en een konijn gemaakt van lichtgevende nanodeeltjes.
Omdat de hydrogels herhaaldelijk kunnen worden verkleind en uitgebreid met chemische baden, waren de onderzoekers ook in staat om hologrammen in lagen in een stuk hydrogel te maken om geheime informatie te coderen. Het verkleinen van een hydrogelhologram maakt het onleesbaar. “Als je het wilt lezen, moet je de steekproef uitbreiden”, zegt Zhao van de Carnegie Mellon University in Pittsburgh. “Maar je moet het in precies dezelfde mate uitbreiden” als het origineel. In feite dient het weten hoeveel de hydrogel moet uitzetten als een sleutel om de verborgen informatie te ontgrendelen.
Maar het meest opwindende aspect van het onderzoek, zegt Zhao, is het brede scala aan materialen dat onderzoekers op zulke kleine schaal kunnen gebruiken. “We zullen verschillende soorten materialen kunnen combineren en echt functionele nanodevices kunnen maken.”
Dit artikel werd ondersteund door lezers zoals jij.
Onze missie is om nauwkeurig, boeiend nieuws over de wetenschap aan het publiek te verstrekken. Die missie is nog nooit zo belangrijk geweest als nu.
Als nieuwsorganisatie zonder winstoogmerk kunnen we het niet zonder u.
Uw steun stelt ons in staat om onze inhoud gratis en toegankelijk te houden voor de volgende generatie wetenschappers en ingenieurs. Investeer in kwaliteitsvolle wetenschapsjournalistiek door vandaag nog te doneren.
