بازتولید نقاشی معروف با نانو بروس‌های پلیمری

دانشمندان چینی برای رنگ‌کاری یک طرح سه‌بعدی از مهمترین اثر لئوناردو داوینچی (مونا لیزا) از نانوبروس‌های پلیمری استفاده کرده‌اند. این دانشمندان ادعا می‌کنند که این روش سریع وکم‌هزینه که مزیت فضاهای خالی بین آرایه‌های نانوبروس پلیمری را دارد، می‌تواند منجر به پیشرفت گسترده‌ای از فناوری‌ها از ساخت تراشه رایانه‌ای گرفته تا مبحث سلول‌های بنیادی، شود.

دانشمندان چینی برای رنگ‌کاری یک طرح سه‌بعدی از مهمترین اثر لئوناردو داوینچی (مونا
لیزا) از نانوبروس‌های پلیمری استفاده کرده‌اند. این دانشمندان ادعا می‌کنند که این
روش سریع وکم‌هزینه که مزیت فضاهای خالی بین آرایه‌های نانوبروس پلیمری را دارد، می‌تواند
منجر به پیشرفت گسترده‌ای از فناوری‌ها از ساخت تراشه رایانه‌ای گرفته تا مبحث سلول‌های
بنیادی، شود.

الگودهی در بسیاری از زمینه‌های علمی از قبیل طراحی افزاره‌های الکترونیکی و پزشکی
مهم است. نانوآرایه‌های پلیمری را به آسانی می‌توان به صورت ساختارهای دو بعدی ساخت،
اما به منظور ساخت افزاره‌های پیچیده‌تر برای استفاده در زیست‌مهندسی لازم است که
آنها را به صورت ساختارهای سه بعدی ساخت. با این حال ساخت آنها بدین صورت با چالش
روبرو است. اکنون زیجیانگ ژنگ و همکارانش در دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ یک روش ساده
برای تولید ساختارهای سه بعدی پلیمری ارائه کرده‌اند و آن را برای ایجاد یک تصویر
از مونا لیزا با استفاده از نانو بروس‌های پلیمری استفاده کرده‌اند.

ژنگ توضیح می‌دهد که مهمترین نکته فناوری ما این است که فضاهای خالی بین این نانو
بروس‌ها ریخت‌شناسی این ساختار را کنترل می‌کنند. او می‌گوید: “موقعی که نانوبروس‌های
مجاور به اندازه کافی نزدیک باشند؛ بعنوان یک نتیجه از برهم‌کنش بین زنجیره‌های
پلیمری، ارتفاع این نانوبروس‌ها تابعی از فاصله بین آنها است. بنابراین با طراحی
دقیق مکان تعداد زیادی نانوبروس کوچک‌تر داخل یک آرایه، می‌توان هر نوع ساختار سه‌بعدی
ساخت.”

این محققان برای ساخت تصویر مونا لیزا، با تبدیل یک تصویر خاکستری از آن به یک
تصویر بیت‌مپ (bitmap)، قالبی ایجاد کردند. یک جزء سازنده نانوبروس در جایی که یک
پیکسل سفید روی این تصویر نمایان است، به بستر متصل می‌شود؛ در حالی که به پیکسل‌های
سیاه چیزی متصل نمی‌شود و خالی باقی می‌مانند تا بعنوان فضاهای خالی عمل کنند.
زنجیرهای پلیمری در مکان‌هایی که فضاهای خالی بزرگی بین این نانوبروس‌ها وجود دارد،
بیشتر پلیمره نمی‌شوند، اما نانوبروس‌های جداشده بوسیله فضاهای خالی کوچک‌تر با هم
برهم‌کنش داده و معماری‌های سه‌بعدی متراکم‌تری تشکیل می‌دهند.

ووگ بریسکو، یک متخصص در برهم‌کنش‌های بین بروس‌های پلیمری رشدیافته روی سطح در
دانشگاه بریستول، می‌گوید: ” از نظر من مهمترین قسمت این تحقیق این است که این روش
تبدیل- بیت‌مپ برای ساخت ساختارهای پلیمری سه‌بعدی بسیار پیچیده استفاده شده است که
با رویه “دانه‌درشت” به‌کار برده شده بوسیله شبیه‌ساز‌های رایانه‌ای قابل مقایسه
است.”

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Angew. Chem. Int. Ed.
منتشر کرده‌اند.