टेस्ट ट्यूब में लिकोरिस घोंघे

केमिस्ट डायरेक्ट सिलिका

सिलिका शंकु एक पूर्व उपचारित सब्सट्रेट पर पिक्सेल की तरह बढ़ते हैं। प्रत्येक शंकु में, सिलिका एक सर्पिल मेस्टोस्ट्रक्चर बनाती है। © कोयला अनुसंधान के लिए एमपीआई
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चाहे रसायन विज्ञान सही हो, अक्सर मौके की बात होती है। वैज्ञानिकों ने अब अपने "चुड़ैल की रसोई" में बदल दिया है। उन्होंने एक सब्सट्रेट पर बढ़ने वाले समाधान से सिलिका या सिलिका कणों को बनाया ताकि वे छोटे शंकु के नियमित पैटर्न का निर्माण करें। वैज्ञानिक आश्वस्त हैं कि प्रत्येक सिलिका शंकु में एक दूसरे के ऊपर स्थित सर्पिल होते हैं - जैसे कि शराब की थैली को ढेर करना।

प्रत्येक सर्पिल में ट्यूब होते हैं जिसमें लंबे कार्बनिक अणुओं के आसपास सिलिका समूह होते हैं। ऐसी पदानुक्रमित संरचनाएं, जो छोटे और बड़े दोनों में परिभाषित की जाती हैं, वैज्ञानिकों ने अब तक केवल प्रकृति से ही जाना है: हड्डियों, लकड़ी या गोले से। तथ्य यह है कि वे अब एक परीक्षण ट्यूब में उत्पादित किया जा सकता है, जर्नल एडवांस्ड मटेरियल में शोधकर्ताओं के अनुसार, ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के आकार को कम करते हैं।

हड्डियां हल्की और स्थिर होती हैं क्योंकि वे छोटे और बड़े दोनों प्रकार से निर्मित होती हैं, और उनके सबसे छोटे तत्व मिलकर तंतुओं को बनाते हैं जो पंख में बदल जाते हैं। ये, बदले में, खुद को बीम में व्यवस्थित करते हैं जो अंततः एक फ्रेमवर्क का निर्माण करते हैं जिसका नेटवर्क संरचनात्मक इंजीनियरों को भी प्रेरित करता है। सामग्री वैज्ञानिक ऐसी संरचनाओं को पदानुक्रमित कहते हैं।

यादृच्छिक पर जमा करें

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर कोल रिसर्च में केमिस्ट्स ने मुल्हेम एक डेर रुहर में पहली बार सिलिका कणों से एक विशिष्ट पदानुक्रमित संरचना बनाई है। और वह एक प्रतिक्रिया समाधान से जिसमें बहुत अलग आकार के साथ सिलिका कण बढ़ सकते हैं।

अपनी प्रतिक्रिया समाधान में वे सिलिकॉन यौगिक और एक अमाइन को मिलाते हैं जो इसके पीछे एक लंबी फैटी एसिड पूंछ खींचता है। प्रारंभ में, एमाइन के अणु आपस में मिलकर ऐसे मील्स बनाते हैं जो लंबे स्ट्रैंड बनाते हैं। सिलिका फिर इनसे जुड़ जाती है। यदि वैज्ञानिक एक अनुपचारित वाहक को डुबोते हैं, उदाहरण के लिए, एक छोटे से दूषित ग्लास प्लेट, समाधान में, कण अनियमित रूप से जमा करते हैं: कभी-कभी शंकु के रूप में, कभी-कभी एक दोहरे शंकु के रूप में, कभी-कभी एक मुड़ फाइबर बंडल के रूप में। प्रदर्शन

सतह पर चारा

इसे बदलने के लिए, मुलहाइम के वैज्ञानिक सतह को एक विशिष्ट कण आकार के लिए चारा के साथ प्रदान करते हैं: एक छोटे सिलिकॉन स्टैंप के साथ वे कांच पर मिथाइल-युक्त और इस प्रकार पानी से बचाने वाले पदार्थ के वर्गों को प्रिंट करते हैं, जो स्वयं पानी को आकर्षित करता है। जल-विकर्षक वर्गों के किनारों को तीन माइक्रोमीटर, यानी एक मिलीमीटर के तीन हजारवें भाग से मापा जाता है।

जल-विकर्षक वर्ग क्रिस्टलीकरण के बीजों की तरह दिखते हैं: जब रसायनज्ञ प्रतिक्रिया समाधान में मुद्रित ग्लास प्लेट को डुबोते हैं, तो सिर्फ तीन दिनों के बाद प्रत्येक वर्ग लंबे धागे में लिपटे एक छोटे शंकु को ढेर कर देता है। शोधकर्ता फ्रैंक मार्लो का कहना है कि सिलिका के कण जल-विकर्षक फुहारों पर इकट्ठा करना क्यों पसंद करते हैं, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है। "ऐसा हो सकता है कि जैविक मिसेल पहले वहां जमा हो जाएं और फिर सिलिका वर्ग में जमा हो जाए।" गुजरता है।

शोधकर्ता पदानुक्रमित संरचना के गठन को नियंत्रित करते हैं

मुद्रित कांच की सतह पर सिलिका कणों को लुभाने से, वैज्ञानिक अंतत: बनने वाले पदानुक्रमित संरचना को नियंत्रित करते हैं। पहले कणों को हरीबो घोंघे के रूप में Tr से बहुत अधिक छोड़ दिया जाता है। लेट जाना। सर्पिल सर्पिल के ढेर के रूप में, शंकु बढ़ता है। "समाधान में, फाइबर और अन्य, शंकु के बजाय पूरी तरह से जंगली कण बन सकते हैं, " मार्लो कहते हैं। इन कणों को इसी तरह पदानुक्रम में संरचित किया जाता है।

बढ़ते शंकु के लिए इशारा करते हुए एक वैश्विक विलक्षणता है - सिलिका सर्पिल का केंद्र, जिसके चारों ओर अन्य सिलिका कण क्लस्टर हैं। "अक्सर यह कहा जाता है कि एक दोष, जैसे क्रिस्टल संरचना में एक छेद, वृद्धि को रोकता है, " मार्लो कहते हैं। "मुझे विश्वास है कि हमारे मामले में छेद निर्धारित करता है कि कौन सी संरचना अंत में बाहर आ जाएगी। इसलिए मैंने वैश्विक विलक्षणता की अवधारणा को परिभाषित किया है। ” तब वैज्ञानिक कणों के इस स्व-संयोजन को वांछित सुपरस्ट्रक्चर में निर्देशित करने के लिए मुद्रित वर्गों का उपयोग करते हैं।

क्या ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटक छोटे हो जाएंगे?

"यह है कि कैसे हम नीचे-ऊपर और ऊपर-नीचे तकनीक को मिलाते हैं, " मार्लो कहते हैं। भौतिक वैज्ञानिक नीचे की तकनीक की बात करते हैं जब कण खुद को बड़ी संरचनाओं में व्यवस्थित करते हैं। "यह तकनीक छोटे पैमाने पर ठीक काम करती है, लेकिन जैसे ही संरचनाएं एक निश्चित आकार तक पहुंचती हैं, यह गलत हो जाता है, " मार्लो कहते हैं।

शीर्ष-डाउन दृष्टिकोण में, ताकत और कमजोरियों को दूसरे तरीके से वितरित किया जाता है: चिप निर्माता उनका उपयोग तब करते हैं जब वे फोटोरेसिस्ट के साथ सिलिकॉन वेफर्स पर एक संरचना की योजना बनाते हैं, जो तब वे अर्धचालक से निकलते हैं। tzen। क्योंकि इस पद्धति का संकल्प सीमित है, ऐसे ढांचे को मनमाने ढंग से कम नहीं किया जा सकता है। कांच पर प्रिंट डॉट्स जिस पर सिलिका के कण स्वयं को व्यवस्थित कर सकते हैं, फ्रैंक मार्लो के आसपास के वैज्ञानिक दोनों तकनीकों को जोड़ते हैं। माइक्रोमीटर रेंज में प्रिंटेड चौराहों के साथ, वे पहली बार नियंत्रित करते हैं कि क्षेत्र में क्या हो रहा है। नैनोमीटर स्केल होता है। इससे बहुत महीन संरचनाएँ बनाना संभव हो जाता है। शोधकर्ता इस प्रकार ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को कम करने में मदद कर सकते हैं।

(आईडीडब्ल्यू id एमपीजी, १०.०५.२००६ - डीएलओ)