https://frosthead.com

Jak wyhodować nanogarden

Wim Noorduin ma zielony kciuk, ale nie uprawia standardowych róż ogrodowych, tulipanów i innych kwiatów. Zamiast tego doktorant w Harvard University's School of Engineering and Applied Sciences ma tendencję do mikroskopijnych „pąków”, które starannie pielęgnuje w swoim laboratorium. Kwiaty - delikatne i delikatne - są wykonane z kryształu.

red-nanoflower-Wim-Noorduin.jpg (Zdjęcie dzięki uprzejmości Wima Noorduina)

„Technika jest niezwykle łatwa: napełnij zlewkę roztworem zawierającym sól i związek krzemu. Włóż szklany szkiełko lub kawałek metalu, aby działał jak gleba, na której wyrosną kryształowe „rośliny”. Pozwól, aby dwutlenek węgla z powietrza przedostał się do roztworu, uruchamiając prostą reakcję, która powoduje, że rozpuszczone substancje chemiczne wychodzą z roztworu i tworzą stały kryształ - taki, który jest kręty, a nie postrzępiony ”- wyjaśnił Boston Globe w ostatnim artykuł. Dodaj tu i tam trochę barwnika, a rezultatem są kryształki, które przypominają liście i płatki kwiatów.

pink-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Zdjęcie dzięki uprzejmości Wima Noorduina)

Rzut oka na projekt Noorduina został zainspirowany przez czasopismo Science i jego decyzję o umieszczeniu „nanoflowerów” naukowca na swoich stronach. Science opublikował artykuł autorstwa Noorduina i trzech jego kolegów opisujący twórcze przedsięwzięcie oraz esej na temat pracy.

purple-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Zdjęcie dzięki uprzejmości Wima Noorduina)

Wcześniej naukowcy hodowali struktury, które przypominają florę z materiałów takich jak tlenek cynku, ale to, co jest wyjątkowe w Noorduin, to jego zdolność do manipulowania wzrostem węglanu baru i krzemianu według własnych upodobań. On i jego zespół rozumieją, w jakich warunkach powstają kształty, do tego stopnia, że ​​są w stanie „dowolnie projektować powstałe kształty i łączyć różne warunki wzrostu, aby generować jeszcze bardziej złożone kształty”, pisze Elias Vlieg, profesor chemii na Uniwersytecie Radboud w Holandii, w nauce . „Zamiast wybierać jeden zestaw warunków i pozwalać na ewolucję systemu pasywnie, autorzy aktywnie zmieniają warunki procesu, umożliwiając budowę takich elementów, jak łodygi, wazony, gałęzie i liście”.

wielokolorowe-nanoflowers-Laura-Henriks-Wim-Noorduin.jpg (Zdjęcie dzięki uprzejmości Laury Hendriks i Wima Noorduina)

Na przykład, aby wyprodukować wazon, Noorduin zmienia ilość dwutlenku węgla, która dostaje się do jego roztworu, po prostu zakrywając lub odkrywając zlewkę. Dopływ gazu kontroluje grubość wazonu. Następnie w wazonie umieszcza trzon; kultywując, dodaje, że dodaje „puls CO2”, aby łodyga otworzyła się w zarodek. Jeśli chce zbudować różę, naukowiec-artysta dostosowuje poziom pH roztworu. W ten sposób płatki zwijają się i tworzą spirale, wyjaśnia w e-mailu. Na mikrografie elektronowym ogród Noorduina ma naturalnie czarno-biały kolor, ale dodaje do zdjęć sztuczne odcienie, aby odróżnić liście i łodygi roślin od ich kwiatów.

Noorduin posadził pole kwiatów na grosz Noorduin posadził pole kwiatów na grosz. Możesz je zobaczyć tutaj, na schodach pomnika Lincolna. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Wima Noorduina)

Aby naprawdę doprowadzić do domu miniaturową skalę swoich dzieł, Noorduin posadził pole kwiatów na schodach pomnika Lincolna - na grosz.

Do tej pory naukowiec eksperymentował z wzorami kwiatowymi. Jest jednak ciekawy innych drobnych architektur, które mógłby być w stanie zbudować. „Natura ma wiele przykładów niezwykle różnorodnych i skomplikowanych zmineralizowanych architektur, takich jak rafy koralowe w skali makro i niezwykle skomplikowane szkielety mikroorganizmów, takie jak akantarea w skali mikro”, mówi. „Naszym celem nie jest tyle odtworzenie konkretnych kształtów widocznych w naturze. Inspiruje nas raczej bardziej fundamentalna obserwacja: różnorodność, hierarchia i złożoność wzorów wydaje się być praktycznie nieograniczona. ”

małe-czerwone-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Zdjęcie dzięki uprzejmości Wima Noorduina)

Repertuar Noorduina poszerzy się bez wątpienia, odkrywając te nieograniczone kształty. „Większa kontrola bez wątpienia doprowadzi do powstania struktur, które mogą być mniej atrakcyjne artystycznie, ale bardziej użyteczne technologicznie”, pisze Vlieg.

Jak wyhodować nanogarden