دانشمندان آزمایشگاه برکلی یک روبات بلورساز ساختهاند که میتواند نانوبلورهایی با دقت شگفتانگیز تولید نماید. این ربات منحصر به فرد که WANDA نام دارد، نانوبلورهای کلوئیدی با ویژگیهای سفارشی برای قطعات الکترونیکی، برچسبزنی زیستی و ابزارهای لومینسانس تهیه میکند.
رباتی به نام WANDA
دانشمندان آزمایشگاه برکلی یک روبات بلورساز ساختهاند که میتواند نانوبلورهایی با دقت شگفتانگیز تولید نماید. این ربات منحصر به فرد که (WANDA (Workstation for Automated Nanomaterial Discovery and Analysis نام دارد، نانوبلورهای کلوئیدی با ویژگیهای سفارشی برای قطعات الکترونیکی، برچسبزنی زیستی و ابزارهای لومینسانس تهیه میکند. از آنجایی که این ربات با استفاده از نرمافزار کنترل میشود، کاربران مبتدی میتوانند از WANDA برای انجام کارهای پیچیدهای که به طور معمول نیاز به تجربه بالایی در زمینه شیمی دارد، بهره ببرند.
این ربات با خودکار نمودن سنتز این نانوبلورها، از مشکلاتی که در صورت استفاده از روشهای معمول بروز میکنند، جلوگیری میکند. تولید نانوبلورها با استفاده از روشهای معمول بسیار طاقتفرسا بوده و تکرارپذیری تولید آنها از یک آزمایشگاه به آزمایشگاه دیگر پایین است. به علاوه، قدرت سنتزی WANDA این امکان را برای دانشمندان فراهم میکند که برای یک کاربرد خاص مواد مختلف را بررسی کرده و بهترین ماده را انتخاب کنند.
دلیا میلیرون از ریختهگری مولکولی آزمایشگاه برکلی میگوید: « WANDAنانوبلورهایی با کیفیت بینظیر تولید کرده و آنها را هر بار برای کاربردهای خاص بهینهسازی میکند. ما شروع به استفاده از این ربات کردهایم تا نانوبلورهایی با ترکیب جدیدی و ویژگیهای بهتر تهیه کنیم».
WANDA با تزریق مواد اولیه نانوبلورها به درون آرایهای از راکتورها آغاز به کار میکند. پس از تکمیل یک سری از واکنشها، ویژگیهای ساختاری و اُپتیکی نانوبلورهای ساخته شده به صورتی کاملاً سریع و با استفاده از روشهای خودکار بررسی میشوند. WANDA درون یک محفظه پر از نیتروژن قرار دارد تا از برهمکنش اکسیژن و آب با مواد اولیه فعال و همچنین نانوبلورهای تهیه شده جلوگیری شود.
میلیرون و همکارانش با استفاده از WANDA و تحت شرایطی مشابه با شرایط مورد استفاده در شیمی معمول مبتنی بر فلاسک، سری متنوعی از نانوبلورها را تولید نموده و بهینهسازی کردند. این گروه تحقیقاتی با استفاده از مواد بسیار مفیدی همچون نقاط کوانتومی سلنید کادمیوم (که میتوان اندازه آنها را برای نشر رنگهای مختلفی از نور مرئی تنظیم کرد)، نشان دادند که چگونه WANDA میتواند اندازه، ساختار بلور و ویژگیهای لومینسانس نانوبلورهای مختلف را بهینه کند.
اِموری چان، یکی دیگر از دانشمندان ارشد ریختهگری مولکولی میگوید: «این فناوری نحوه انجام تحقیقات مربوط به علم نانو را عوض خواهد کرد. WANDA نه تنها امکان بهینهسازی و تولید انبوه نانوذراتی را که مشتریان ما میخواهند فراهم میآورد، بلکه انجام آزمایشاتی را که درک عمیقتری از شیمی و فیزیک مواد نانومقیاس به ما میدهند، تسهیل میکند».
جزئیات این کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.