تولید نانوساختارهای سه بعدی از مــِـه !

پژوهشگران روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نانوذرات را به‌صورت مـه در آورد و در نهایت آنها را برای تولید میکرو و نانوساختارهای سه بعدی به کار گرفت.

محققان دانشگاه ایالتی واشنگتون نشان دادند که می‌توان ساختارهای سه بعدی پیچیده را با استفاده از نانوذرات و بدون نیاز به الگو یا داربست تولید کرد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Science Advanced به چاپ رسیده است.
رائول پانات و همکارانش از بلور گچ که شکلی شبیه به گلبرگ دارد و به آن رز صحرا گفته می‌شود الهام گرفتند. این گروه مِــه از جنس نانوذرات نقره ایجاد کردند. در واقع نانوذرات معلق در یک حلال (اتیلن گلیکول) با استفاده از جت آئروسل به‌صورت مه در می‌آید. زمانی که این مه به یک سطح گرم برخورد می‌کند، بخش سیال بخار شده و یک ساختار سه بعدی باقی می‌ماند.
پانات می‌گوید: « با این کار می‌توان نانوذرات را به‌صورت سه بعدی در یک فضای مشخص چید. این بدان معناست که ما می‌توانیم خواص نانومقیاس مواد را حفظ کنیم در حالی که ساختاری سه بعدی 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 قطر داشته 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 به‌صورت 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.