Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley stworzyli nanocząstki, które mogą samodzielnie łączyć się i budować w ten sposób skomplikowane struktury.
Wojtek Wowra
Naukowcy nauczyli się kontrolować gęstość połączeń między cząsteczkami srebra. Dzięki temu stało się możliwe projektowanie różnego rodzaju struktur optycznych, na przykład fotonowych kryształów. Zdaniem badaczy odkrycie znacznie przybliża nas do masowej produkcji tanich metamateriałów, zmieniających kolor farb czy superczułych przyrządów pomiarowych.
Podczas wstępnych testów zespół profesora Peidonga Yanga stworzył czujniki, które były w stanie wykrywać arsen (pierwiastek z grupy metaloidów) z dużo większą dokładnością niż dotychczasowe urządzenia. Zbudował także szczególnie odporny fotonowy kryształ - strukturę filtrującą wybrane długości fal świetlnych, która może być wykorzystana w przyszłości jako podstawa optycznych komputerów.
Stworzone przez Yanga cząsteczki mają kształt ośmiościanów foremnych. Każdy z ich boków ma długość 150 nanometrów. Dzięki bardzo regularnemu kształtowi i podobnym rozmiarom nanocząstki same "kleją się" do siebie. Wystarczy umieścić je w testowej rurze zalanej wodą, a następnie odparować ciecz. Skutkiem tego procesu jest bardzo stabilna, krystaliczna struktura.
Obecnie produkcja nanomechanizmów odbywa się z wykorzystaniem techniki zwanej litografią. Jest ona stosowana chociażby przy produkcji procesorów (optyczna litografia lub fotolitografia). Niestety ta metoda jest dość uciążliwa i kosztowna. Opracowana przez zespół Yanga procedura może znacznie obniżyć ceny wielu komponentów elektronicznych.
Przyda się także na polu bitwy. Metamateriały mogą odpowiednio zmieniać swoje parametry w zależności od otoczenia i dostarczać w ten sposób właściwości maskujących. Są w stanie znacznie zwiększyć wydajność paneli słonecznych, co może okazać się w następnych dekadach zbawienne dla światowej energetyki.
