伟大的!这个团队发明了一种将物体缩小到纳米级的方法!似是而非

来源:纳米氧化铝_广西新兴纳米科技研究公司 发布时间:2019-01-02 点击次数:

2018年12月14日10:45
    
     麻省理工学院的研究人员发明了一种制造几乎任何形状的纳米三维物体的方法。他们还可以使用各种有用的材料,包括金属、量子点和DNA,来绘制物体的图案。麻省理工学院生物工程和大脑及认知科学副教授爱德华·博登说:这是一种将几乎所有物体纳米级的三天模式下的材料。利用这项新技术,研究人员可以使用激光在聚合物支架上创造出他们想要的任何形状和结构。在将其他有用的材料连接到支架上后,他们收缩支架,产生原始结构的千分之一。研究人员这些微小的结构可以应用于许多领域,如光学、医学、机器人等。
    
     博科公园-科学普及:这项技术使用了生物和材料科学实验室现有的许多设备,使想要尝试这项技术的研究人员可以广泛使用。博伊登还是麻省理工学院媒体实验室、麦戈文脑研究所和科赫的成员。癌症综合研究所。他是2018年12月13日发表在《科学》杂志上的论文的高级作者之一,另一位高级作者是Adam Marblestone,媒体实验室研究的子公司。论文的主要作者是研究生丹尼尔·奥兰和塞缪尔·罗德里克斯。
    
     现有的制备纳米结构的技术局限于它们所能完成的工作。二维纳米结构可以通过光在表面蚀刻图案来制备,但不适合于三维结构。可以通过逐渐叠加层来制备三维纳米结构,但是过程缓慢且具有挑战性。尽管有直接的纳米物体印刷方法,但它们仅限于聚合物和塑料等特殊材料,这些材料缺乏许多应用所需的功能特性。此外,它们只能生成自支撑结构。例如,该技术可以生成溶胶。ID金字塔,但不是链环或空心球体。为了克服这些限制,博伊登和他的学生们决定使用几年前在他的实验室开发的一种技术来对脑组织进行高分辨率成像。这种技术被称为扩张显微镜,它涉及将组织嵌入水凝胶中,然后扩张它们。在常规显微镜下实现高分辨率成像。
    
     生物和医学领域的数百个研究团队目前正在使用膨胀显微镜,因为他们可以用普通的硬件在三维空间中可视化细胞和组织。通过逆转这个过程,研究人员发现他们可以在膨胀的水凝胶中制造大的物体,然后将其缩小到纳米尺度,这是一种方法。他们称之为内爆制造。就像在膨胀显微镜中一样,研究人员使用聚丙烯酸盐制成的高吸水性材料,这种材料通常在尿布中发现,作为纳米制造的支架。支架被浸泡在含有荧光素分子的溶液中,当被激光激活时,荧光素分子附着在支架上。Ton显微镜下,研究人员将荧光素分子连接到凝胶中的特定位置。显微镜能准确定位结构深层的点,荧光素分子起锚定作用,能与研究人员添加的其他类型的分子结合。
    
     你可以用光柱固定你想要的锚,然后你可以在锚上固定你想要的一切。它可以是一个量子点,一块DNA,或者一个金纳米粒子。它有点像电影摄影:把感光材料暴露在凝胶上形成的潜像。然后你可以添加另一种材料,银,来发展一个潜在的图像。一个真实的图像,内爆制造可以产生各种结构,包括梯度结构、断开结构和多材料模式,一旦所需分子附着在合适的位置,研究人员可以通过添加酸来缩小整个结构,这种酸可以防止聚丙烯酸酯凝胶中的负电荷。它们不再互相排斥,导致凝胶收缩。使用这种技术,研究人员可以在每个维度收缩10次(总体积的1000倍)。
    
     这种收缩能力不仅提高了分辨率,而且还将材料组装在低密度支架中。这使得改性变得容易,而且材料收缩时会变成致密固体。多年来,人们一直试图发明更好的设备来制造更小的纳米材料,但研究人员已经意识到,通过使用现有的系统,可以将材料嵌入这种凝胶中,就可以在不扭曲模式的情况下将其收缩到纳米级。目前,研究人员可以制造分辨率为50纳米和1立方毫米的物体。大小和分辨率之间存在着权衡:如果研究人员想制造更大的物体,大约1立方厘米,他们就可以达到分辨率。大约500纳米。但是,随着这一过程的进一步改进,这种分辨率可能会提高。
    
     麻省理工学院的研究小组目前正在探索这项技术的潜在应用,他们预计最早的一些应用可能是在光学领域,例如制造可用于研究光的基本性质的特殊透镜。研究人员说,这项技术还可以制造更小更好的移动电话透镜。照相机、显微镜或内窥镜。未来,研究人员说这种方法可以用来制造纳米级的电子产品或机器人。研究人员说,你可以用它做各种各样的事情,纳米制造的民主化可能会开辟我们还无法想象的新领域。许多研究实验室已经储备了所需的设备。R本制造商。激光可以在许多生物实验室中找到。你可以扫描一个图案,沉积金属、半导体或DNA,然后收缩它。
    
    


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