ساخت فنرهای میکروسکوپی با نانولوله‌های کربنی

محققان کانادایی موفق به ارائه‌ی روشی شدند که با آن می‌توان از پلیمرهای غنی‌شده به‌وسیله‌ی نانولوله‌های کربنی، اشیای سه‌بعدی ایجاد کرد. آنها برای خشک کردن سریع این پلیمر از نور فرابنفش استفاده کردند.

محققان کانادایی موفق به ارائه‌ی روشی شدند که با آن می‌توان از پلیمرهای غنی‌‌شده به‌وسیله‌ی نانولوله‌های کربنی، اشیای سه‌‌بعدی ایجاد کرد. آنها برای خشک کردن سریع این پلیمر از نور فرابنفش استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی با استفاده از این روش موفق به ساخت توانستند یک فنر نیم‌‌میلی‌‌متری شدند و امیدوارند قطعات دیگری نظیر چرخ‌‌دنده را نیز تولید کنند تا با آنها به ساخت ادوات میکروسکوپی جدید کمک کنند.

راه‌های بسیاری برای ساخت ساختارهای سه‌‌بعدی پیچیده در مقیاس‌های بسیار کوچک وجود دارد. گروه تحقیقاتی دکتر دانیل تریالت از دانشگاه پلی‌تکنیک مونترال، موفق به ارائه‌ی روشی شده است که در آن یک روبات محلول پلیمری را به بیرون شلیک کرده و این پلیمر به محض خارج شدن از سر سوزن ربات سفت می‌شود.

ماده‌‌ی مورد استفاده‌ی گروه تریالت، یک کامپوزیت پلیمری بوده که به‌وسیله‌ی نانولوله‌های کربنی تقویت شده‌‌است. نانولوله‌های کربنی نه تنها باعث تقویت پلیمر، بلکه به آن خاصیت رسانایی الکتریکی می‌‌بخشد.

آنها ابتدا نانولوله‌ها را داخل پلیمر ترموستینگ (پلیمری نرم که قابلیت شکل‌‌دهی با اعمال یک محرک خارجی نظیر گرما یا نور را دارد) پراکنده کردند، سپس دو لامپ اشعه‌ی فرابنفش را در مجاورت نوک سوزن دستگاه قرار دادند. به محض خروج پلیمر از نوک سوزن، به‌‌دلیل تابش اشعه‌ی فرابنفش سفت می‌گردد. آزاد شدن پلیمر از نوک سوزن با سرعت نزدیک به یک میلی‌متر در هر سه ثانیه صورت می‌گیرد. بنابراین در عرض کمتر از یک دقیقه می‌توان تعداد زیادی ساختار را تولید کرد. از آنجا که این سیستم دارای قابلیت برنامه‌‌دهی است، می‌توان اشکال یکسانی را هر لحظه با آن تولید کرد.

هر چند تاکنون این گروه تحقیقاتی تنها فنر و داربست‌های شبکه‌ای سه‌‌بعدی را با این روش ساخته‌اند؛ باز هم امیدوارند که بتوانند استفاده‌های دیگری نیز از این دستگاه بکنند. در گام بعد تریالت و همکارانش به ساخت ادوات میکروسکوپی کاربردی دست خواهند زد. کاربردهای احتمالی این ادوات می‌تواند موارد زیر باشد: ضربه‌‌گیرهای مخصوص تراشه‌ها، سیم‌های منعطف، تورهایی که به‌‌عنوان محافظ الکترومغناطیس عمل می‌کنند، استفاده در مهندسی بافت یا ساخت داربست‌های زیستی.

جنیفر لویس از دانشگاه ایلینویز ـ که گروهش اولین بار پتانسیل‌های این روش را نشان داده ـ می‌گوید که از نتایج این کار شگفت زده است. وی معتقد است با این روش می‌توان ساختارهایی را تولید کرد که پیش از این با روش‌های دیگر قابل استحصال نبود.