Gazdaság

Életszerű mintázatok

Régóta foglalkoztatják a természettudósokat a kovamoszatok vázának szimmetriái, finom mintázata és törékeny szerkezete.


Életszerű mintázatok 1

Mesterséges parányok. Meghökkentő hasonlóság.

E szabad szemmel nem látható szervezetek olyan bonyolultságú szilícium alapú struktúrák létrehozására képesek, amelyhez hasonlót eddig senkinek sem sikerült előállítani. A Sandia Laboratories, az amerikai védelmi minisztérium kutatóintézetének nanotechnológusai azonban most olyan módszert fejlesztettek ki, amellyel a természetes szerkezetekhez hasonlatos anyagokat nyertek – a nanoméretű képződményeket mikroelektronikai eszközökben akkumulátorként, katalizátorként, vagy akár adattárolóként próbálják hasznosítani.

A kutatók korábban úgy hitték, hogy a bioszintézis útján létrejött anyagok a közreműködő biológiai folyamatok bonyolultsága miatt aligha utánozhatók, és lehetetlen kidolgozni olyan gyártástechnológiát, amellyel természetes anyagokat lehetne előállítani. Ez az állítás alighanem igaz, már amennyiben a kísérletező nem vonatkoztat el az iparban megszokott szintézisek általános dogmáitól: az óriási anyagmennyiség, a magas hőmérséklet, a nagy töménységű vegyületek és a szerves oldószerek használatától. A Sandia kutatói viszont mindezekkel éppen ellentétes megközelítést alkalmaztak. Alacsony koncentrációban, vizes oldatban és szobahőmérsékleten próbálkoztak. A bioszintézisekben aktívan részt vevő, és az ásványi anyagok lerakódását irányító szabályozó fehérjéket kémiai és fizikai módszerekkel helyettesítették. Különböző, természetes eredetű, vagy spontán képződött nanoméretű kristályosodási magvakat alkalmaztak, s a reagenseket mikrokapillárisokkal adagolva változtatták az oldatok lokális koncentrációját.

Az eredmény: a természeteshez hasonló, bonyolult szilícium-dioxid struktúrák, amelyek elektromos, optikai és mechanikai tulajdonságai is egyedülálló. A tudósok hangsúlyozzák: nem a moszatok vázát akarják lemásolni, céljuk egyszerűen új anyagok előállítása. Ezért jelenleg a szintézis különböző feltételeinek pontos hatását próbálják feltérképezni, s így megérteni, hogyan idomíthatók legkönnyebben az ember igényeihez a komplex nanoszerkezetek.

Ajánlott videó

Olvasói sztorik