Piuttosto che creare dispositivi piccoli all’inizio, inizia in grande e rendili piccoli in seguito
Questi animali dello zodiaco cinese incisi negli idrogel sono disponibili in molti materiali, tra cui oro (capra), biossido di titanio (serpente) e nanoparticelle luminescenti (coniglio). Le immagini in basso sono larghe ciascuna poche decine di micrometri. Le immagini in alto sono iniziate così grandi e sono state poi ridotte a circa un decimo delle loro dimensioni.
L’arte termoretraibile ad alta tecnologia può essere la chiave per realizzare minuscoli dispositivi elettronici, nanostrutture 3D o persino ologrammi per nascondere messaggi segreti.
Si basa su un nuovo approccio alla realizzazione di minuscole strutture rimpicciolendoli dopo averli costruitipiuttosto che renderli piccoli per cominciare, i ricercatori riferiscono nel 23 dicembre Scienza.
La chiave sono i materiali idrogel spugnosi che si espandono o si contraggono in risposta alle sostanze chimiche circostanti (SN: 20/01/10). Inscrivendo modelli in idrogel con un laser e poi riducendo i gel fino a circa un tredicesimo della loro dimensione originale, i ricercatori hanno creato modelli con dettagli piccoli fino a 25 miliardesimi di metro di diametro.
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A quel livello di precisione, i ricercatori potrebbero creare lettere abbastanza piccole da scrivere facilmente l’intero articolo lungo la circonferenza di un tipico capello umano.
Lo scienziato biologico Yongxin Zhao e colleghi hanno depositato una varietà di materiali nei modelli per creare immagini nanoscopiche di animali dello zodiaco cinese. Riducendo gli idrogel dopo l’incisione laser, molte delle immagini hanno raggiunto all’incirca le dimensioni di un globulo rosso. Includevano una scimmia d’argento, un maiale in lega d’oro-argento, un serpente di biossido di titanio, un cane di ossido di ferro e un coniglio fatto di nanoparticelle luminescenti.
Poiché gli idrogel possono essere ripetutamente ridotti ed espansi con bagni chimici, i ricercatori sono stati anche in grado di creare ologrammi in strati all’interno di un pezzo di idrogel per codificare informazioni segrete. Il restringimento di un ologramma di idrogel lo rende illeggibile. “Se vuoi leggerlo, devi espandere il campione”, afferma Zhao, della Carnegie Mellon University di Pittsburgh. “Ma devi espanderlo esattamente nella stessa misura” dell’originale. In effetti, sapere quanto espandere l’idrogel serve come chiave per sbloccare le informazioni nascoste all’interno.
Ma l’aspetto più interessante della ricerca, afferma Zhao, è l’ampia gamma di materiali che i ricercatori possono utilizzare su scale così minuscole. “Saremo in grado di combinare insieme diversi tipi di materiali e realizzare nanodispositivi veramente funzionali”.
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