تولید نانوساختاری مارپیچی با اجزای مارپیچی

محققان روشی برای تولید نانوساختارها ارائه کردند که از اجزای مارپیچی تشکیل شده‌ است.

کد خبر: ۶۰۹۹۵۸

دوشنبه - ۰۸ خرداد ۱۳۹۶ / May 29, 2017

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ محققان روشی برای تولید نانوساختارهایی ارائه کردند که از اجزای مارپیچی تشکیل شده‌است. این ساختار می‌تواند برای تولید حسگر یا ادوات ذخیره‌سازی اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد.

محققان مقاله‌ای را با عنوان Nanoscale spirals by directed self-assembly در نشریه Nano Futures منتشر کردند که در آن روشی برای تولید ساختار حلقوی یا هگزاگونالی روی سطح سیلیکون ارائه شده‌است. این ساختارها می‌تواند برای تولید پلیمرهای خودآرا استفاده شود. این ساختارها از واحدهایی شبیه به دانه تسبیح به دست می‌آیند که با کنار هم قرار گرفتن، تبدیل به ساختاری مارپیچی می‌شود.

این زیرلایه‌های دارای الگوی نانومتری مسیر تازه‌ای برای ساخت ادوات حسگری و ذخیره‌سازی اطلاعات باز می‌کنند. برای مثال، این ساختار می‌تواند با تغییر چیدمان یا خودآرایی برای ایجاد ساختارهایی جدید استفاده شود.

کارولین رز از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) می‌گوید: «وجود فاصله و شکاف در میان واحدهای سازنده موجب از بین رفتن تقارن در ساختار می‌شود.»

درک این حقیقت که چگونه باید جهت این ساختارهای مارپیچی را برنامه‌ریزی کرد، اهمیت زیادی دارد؛ چرا که این جهت‌ها می‌تواند برای انتقال تقارن در ادوات آنالیزی استفاده شود. برای مثال، با این روش می‌توان یک زیرلایه را حساس به چیدمان خاصی از یک ماده نظیر DNA، پروتئین و اسیدامینه کرد.

در این پروژه محققان از مدل ریاضی برای بازتولید مورفولوژی انحنایی مشاهده شده در آزمایش‌ها استفاده کردند. رز می‌گوید: «ما قصد داشتیم تا به درک درستی از تشکیل این ساختارهای مارپیچی با جزئیات بالا برسیم و دریابیم که چه چیزی تقارن را در این ساختارها کنترل می‌کند و رقابت میان مارپیچ‌ها نسبت به حلقه‌ها چگونه است.»

محققان با استفاده از شبیه‌سازی نشان دادند که چگونه می‌توان با محدود کردن شکل هندسی، شکل حلقه تولید شده یا میکرودامنه‌های مارپیچی را کنترل کرد. پژوهشگران در مقاله‌ی خود نشان دادند که چیدمان مارپیچی موجب کاهش فشار در ساختار حلقه می‌شود. آنالیز بیشتر این گروه نشان داد که نازک یا ضخیم کردن رشته‌ها چگونه روی ساختار نهایی تأثیر دارد.