https://frosthead.com

Πώς να μεγαλώσω ένα Nanogarden

Ο Wim Noorduin έχει έναν πράσινο αντίχειρα - αλλά δεν αυξάνει τα τυπικά τριαντάφυλλα, τουλίπες και άλλα λουλούδια. Ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, τείνει να μικροσκοπικά «μπουμπούκια» που καλλιεργεί προσεκτικά στο εργαστήριό του. Οι ανθοί-ευαίσθητοι και εύθραυστοι- είναι κατασκευασμένοι από κρύσταλλο.

κόκκινο-nanoflower-Wim-Noorduin.jpg (Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Wim Noorduin)

"Η τεχνική είναι εξαιρετικά εύκολη: γεμίστε ένα ποτήρι με ένα διάλυμα που έχει αλάτι και μια ένωση πυριτίου διαλυμένη σε αυτό. Βάλτε μια γυάλινη ολίσθηση ή λίγο μέταλλο για να δράσετε ως το έδαφος στο οποίο θα αναπτυχθούν τα φυτικά 'κρυστάλλους'. Αφήστε το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα να διαχέεται μέσα στο διάλυμα, ενεργοποιώντας μια απλή αντίδραση που προκαλεί την έξοδο των διαλελυμένων χημικών ουσιών από το διάλυμα και σχηματίζοντας ένα στερεό κρύσταλλο - ένα καμπύλο και όχι οδοντωτό ", εξηγεί η Boston Globe σε πρόσφατη άρθρο. Προσθέστε μια μικρή βαφή εδώ και εκεί και ποια αποτελέσματα είναι οι κρυστάλλινες αναπτύξεις που μοιάζουν με τα φύλλα και τα πέταλα των λουλουδιών.

ροζ-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Wim Noorduin)

Η επισκόπηση της Globe στο έργο του Noorduin προκλήθηκε από το περιοδικό Science και την απόφασή του να συμπεριλάβει τις σελίδες του «επιστήμονα» των νανοοργανισμών. Η επιστήμη δημοσίευσε ένα έγγραφο που συντάχθηκε από τον Noorduin και τρεις από τους συναδέλφους του που περιγράφουν τη δημιουργική προσπάθεια και ένα δοκίμιο για το έργο.

μοβ-νανο-φούρνοι-Wim-Noorduin.jpg (Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Wim Noorduin)

Προηγουμένως, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει δομές που μοιάζουν με χλωρίδα από υλικά όπως το οξείδιο του ψευδαργύρου πριν, αλλά αυτό που είναι μοναδικό για το Noorduin είναι η ικανότητά του να χειρίζεται την ανάπτυξη ανθρακικού βαρίου και πυριτικού άλατος στις προτιμήσεις του. Ο ίδιος και η ομάδα του κατανοούν ποιες συνθήκες παράγουν τα σχήματα, τόσο πολύ ώστε να είναι σε θέση να "σχεδιάσουν τα προκύπτοντα σχήματα κατά βούληση και να συνδυάσουν διαφορετικές συνθήκες ανάπτυξης για να δημιουργήσουν ακόμη πιο περίπλοκα σχήματα", γράφει ο Ηλίας Βλέγκ, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο Radboud στην Ολλανδία, στην επιστήμη . "Αντί να επιλέξουμε ένα σύνολο συνθηκών και να αφήσουμε το σύστημα να εξελιχθεί παθητικά, οι συγγραφείς αλλάζουν ενεργά τις συνθήκες της διαδικασίας, επιτρέποντας την κατασκευή στοιχείων όπως οι μίσχοι, τα αγγεία, τα κλαδιά και τα φύλλα".

πολύχρωμα-νανοφωταύγεια-Laura-Henriks-Wim-Noorduin.jpg (Η εικόνα προσφέρθηκε από τους Laura Hendriks και Wim Noorduin)

Για παράδειγμα, για να παράγει ένα βάζο, το Noorduin μεταβάλλει την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που εισέρχεται στο διάλυμα του, απλώς καλύπτοντας ή αποκαλύπτοντας το ποτήρι. Η παροχή αερίου ελέγχει το πάχος του αγγείου. Εντός του αγγείου, τοποθετεί έπειτα ένα στέλεχος. ενώ την καλλιεργεί, λέει ότι προσθέτει ένα "παλμό CO2" έτσι ώστε το στέλεχος να ανοίξει σε ένα μπουμπούκι. Εάν θέλει να χτίσει ένα τριαντάφυλλο, ο επιστήμονας-συν-καλλιτέχνης ρυθμίζει το επίπεδο pH της λύσης. Με αυτό τον τρόπο, τα πέταλα στρέφονται και σχηματίζουν σπείρες, εξηγεί σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Σε μια ηλεκτρονική μικρογραφία, ο κήπος του Noorduin είναι φυσικά μαύρος και λευκός, αλλά προσθέτει τεχνητές αποχρώσεις στις εικόνες για να διακρίνει τα φύλλα των φυτών και τα στελέχη τους από τα άνθη τους.

Noorduin φυτεύονται ένα πεδίο με λουλούδια σε μια δεκάρα Noorduin φυτεύονται ένα πεδίο με λουλούδια σε μια δεκάρα. Μπορείτε να τα δείτε εδώ, στα σκαλιά του Μνημείου του Λίνκολν. (Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Wim Noorduin)

Για να οδηγήσει πραγματικά στο σπίτι την μικροσκοπική κλίμακα των δημιουργιών του, ο Noorduin έβαλε ένα λουλούδι στα βήματα του Μνημείου του Λίνκολν - σε μια δεκάρα.

Μέχρι στιγμής, ο επιστήμονας πειραματίστηκε με φυτικά μοτίβα. Είναι περίεργος, όμως, για άλλες μικροσκοπικές αρχιτεκτονικές που μπορεί να κατασκευάσει. "Η φύση έχει πολλά παραδείγματα εξαιρετικά ποικιλόμορφων και πολύπλοκων μεταλλικών αρχιτεκτονικών όπως οι κοραλλιογενείς υφάλους σε μακροοικονομική κλίμακα και οι απίστευτα περίπλοκοι σκελετοί μικροοργανισμών όπως η ακάντηση στην μικρο κλίμακα", λέει. "Ο σκοπός μας δεν είναι να αναπαράγουμε τόσο συγκεκριμένα σχήματα που παρατηρούνται στη φύση. Αντίθετα, είμαστε εμπνευσμένοι από μια πιο θεμελιώδη παρατήρηση: η ποικιλομορφία, η ιεραρχία και η πολυπλοκότητα των προτύπων φαίνεται να είναι ουσιαστικά απεριόριστες. "

μικρά-κόκκινα-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Wim Noorduin)

Το ρεπερτόριο του Noorduin αναμφίβολα θα επεκταθεί καθώς εξερευνά αυτά τα απεριόριστα σχήματα. "Περισσότερος έλεγχος θα οδηγήσει αναμφισβήτητα σε δομές που μπορεί να είναι λιγότερο καλλιτεχνικά ευχάριστες, αλλά πιο τεχνολογικά χρήσιμες", γράφει ο Vlieg.

Πώς να μεγαλώσω ένα Nanogarden