https://frosthead.com

Как да отглеждаме Nanogarden

Wim Noorduin има зелен палец, но той не отглежда стандартните ви градински рози, лалета и други цветя. Вместо това докторантът от Училището по инженерни и приложни науки на Харвардския университет има склонност към микроскопични „пъпки“, които той внимателно отглежда в лабораторията си. Цъфтежите - нежни и крехки - са направени от кристал.

червено-nanoflower-Wim-Noorduin.jpg (Изображение предоставено от Уим Ноордуин)

„Техниката е забележително лесна: напълнете стъклена чаша с разтвор, в който е разтворена сол и силициево съединение. Поставете в стъклен слайд или малко метал, за да действа като почвата, върху която ще растат кристалните „растения“. Оставете въглеродния диоксид от въздуха да се дифундира в разтвора, задействайки проста реакция, която причинява разтворените химикали да излязат от разтвора и да образуват твърд кристал - този, който е крив, а не назъбен “, обясни в скорошно издание Boston Globe статия. Добавете малко багрило тук и там и какви резултати са израстъците на кристали, които приличат на листата и венчелистчетата на цветята.

розово nanoflowers-Вим-Noorduin.jpg (Изображение предоставено от Уим Ноордуин)

Погледът на глобуса към проекта на Нурдуин е подтикнат от списанието Science и решението му да включи „наноцветките“ на учените на своите страници. Science публикува документ с автор на Noorduin и трима негови колеги, описващи творческото начинание и есе за творбата.

лилаво-nanoflowers-Вим-Noorduin.jpg (Изображение предоставено от Уим Ноордуин)

Преди това учените са отглеждали структури, наподобяващи флора от материали като цинков оксид, но това, което е уникално за Ноордуин, е способността му да манипулира растежа на бариев карбонат и силикат по свой вкус. Той и неговият екип разбират при какви условия се получават форми, дотолкова, че да могат да „проектират получените форми по желание и да комбинират различни условия на растеж, за да генерират още по-сложни форми“, пише Елиас Vlieg, професор по химия в университета Радбуд в Холандия, в науката . „Вместо да избират един набор от условия и да позволят на системата да се развива пасивно, авторите променят активно условията на процеса, позволявайки изграждането на елементи като стъбла, вази, клони и листа.“

многоцветни-nanoflowers-Лаура-Henriks-Вим-Noorduin.jpg (Изображение предоставено от Лаура Хендрикс и Уим Ноордуин)

Например, за да произведе ваза, Noorduin се колебае количеството въглероден диоксид, което влиза в разтвора му, просто като покрие или разкрие стъклената чаша. Подаването на газ контролира дебелината на вазата. След това в рамките на вазата той поставя стъбло; докато го отглежда, той казва, че добавя „импулс на CO2“, така че стъблото да се отвори в пъпка. Ако иска да изгради роза, ученът-художник на изкуството коригира нивото на pH на разтвора. По този начин венчелистчетата се извиват и образуват спирали, обяснява той в имейл. В електронна микрография градината на Ноордуин е естествено черно-бяла на цвят, но той добавя изкуствени нюанси към изображенията, за да различи листата и стъблата на растенията от техните цветове.

Ноордуин засади поле на цветя на стотинка Ноордуин засади поле на цветя на стотинка. Можете да ги видите тук, на стъпалата на Мемориала на Линкълн. (Изображение предоставено от Уим Ноордуин)

За да закара вкъщи незначителния мащаб на своите творения, Ноордуин засади поле с цветя върху стъпалата на Мемориала на Линкълн - на стотинка.

Досега ученият експериментира с флорални шарки. Любопитен е обаче за други малки архитектури, които може да успее да изгради. „Природата има много примери за забележително разнообразни и сложни минерализирани архитектури, като коралови рифове в макромащаба, и невероятно сложните скелети на микроорганизми като акантарея в микромащаба“, казва той. „Целта ни е не толкова да възпроизведем някакви конкретни форми, които се виждат в природата. По-скоро ние сме вдъхновени от по-фундаментално наблюдение: многообразието, йерархията и сложността на моделите изглежда на практика неограничени. "

малки-червени nanoflowers-Вим-Noorduin.jpg (Изображение предоставено от Уим Ноордуин)

Репертоарът на Нурдуин без съмнение ще се разшири, докато изследва тези безгранични форми. „По-големият контрол несъмнено ще доведе до структури, които могат да бъдат по-малко художествено приятни, но по-полезни в технологично отношение“, пише Vlieg.

Как да отглеждаме Nanogarden