تولید نانوساختارهای سه‌بعدی با استفاده از روش خودآرایی

پژوهشگران برای اولین بار با استفاده از خودآرایی، موفق به تولید نانوساختارهای سه‌بعدی شدند. پیش از این تنها نانوساختارهای دوبعدی از این طریق ساخته می‌شد. با این روش می‌توان ادوات ذخیره‌سازی اطلاعات و کامپیوترهای را سه‌بعدی ایجاد کرد.

پژوهشگران برای اولین بار با استفاده از خودآرایی، موفق به تولید نانوساختارهای سه‌بعدی شدند. پیش از این تنها نانوساختارهای دوبعدی از این طریق ساخته می‌شد. با این روش می‌توان ادوات ذخیره‌سازی اطلاعات و کامپیوترهای را سه‌بعدی ایجاد کرد.
خودآرایی یکی از روش‌های جذاب پایین به بالا برای تولید نانوساختارهاست. این روش بسیار ساده و بی‌نیاز از شرایط و ادوات گران‌قیمت است. اما تاکنون تنها نانوساختارهای ۲ بعدی با این روش ایجاد می‌شده‌اند و امکان تولید ساختارهای پیچیده با آن، چالشی بزرگ محسوب می‌شده‌است.
محققان دانشگاه ناتینگهام موفق شدند با استفاده از این روش و به‌ارگیری یک مولکول میهمان، نانوساختار ۳بعدی ایجاد کنند. مولکول‌های خودآرا با قرار گرفتن در اطراف مولکول میهمان، لایه‌هایی را در اطراف آن تشکیل می‌دهند. به اعتقاد چمپنس، از محققان این پروژه، این روش همانند این است که شما تعداد بسیار زیادی آجر را به آسمان پرتاپ کنید، زمانی که آنها به زمین می‌رسند، خانه‌ای برای شما می‌سازند. تا پیش از این، این آجرهای تنها ساختار صافی همانند جاده‌ای منتهی به این خانه را می‌ساختند؛ اما اکنون می‌توان خود خانه را نیز با این روش ساخت.
محققان از مولکول‌های فولرین، C60، به‌عنوان مولکول میهمان استفاده کردند. آنها این مولکول‌ها را روی سطحی قرار دادند، مولکول‌های C60 با مولکول‌های اسید تتراکربوکسیلیک برهم‌کنش می‌دهد. از آنجا که فولرین‌ها دارای ساختار کروی‌شکل هستند، مولکول‌های اسید تتراکربوکسیلیک تشکیل یک شبکه‌ی ۳بعدی را می‌دهد. این روش برای ایجاد ی لایه‌ی جدیدی روی یک ساختار، روشی کاملاً جدید است. این فرایند کاملاً برگشت‌پذیر است؛ برای مثال می‌توان با افزودن مولکول‌های صافی نظیر کرونن واکنش را در جهت عکس سوق داد.
چمپنس معتقد است که کارشان مسیر تازه‌ای به‌سوی چیدمان پیچیده‌یمولکولی باز می‌کند که می‌توان به‌صورت کنترل‌شده‌ای ساختارها را ایجاد کرد. او می‌افزاید که با این کار امکان کنترل برهم‌کنش مولکول‌هایی که می‌توانند ویژگی‌های نوری، الکترونیکی و مغناطیسی داشته باشند، وجود خواهد داشت.
این گروه درصدد تعمیم این روش برای تولید ساختارهای بزرگ‌تر هستند؛ به‌نحوی که بتوان روی آنها عواملی ایجاد کرد تا خواص الکترونیکی، نوری یا مغناطیسی در این ساختارها ایجاد شود.
در نهایت، چنین روشی می‌تواند منجر به ساخت موادی شود که دارای قابلیت به کارگیری در ذخیره‌سازی اطلاعات است. تحقق چنین کاربردهایی با این پروژه امکان‌پذیر نیست و باید تحقیقات تکمیلی بیشتری انجام شود.