Koloidy ako minuátúrne stavebné častice budúcnosti

Výrobcovia vyrábajú produkty väčšinou z hora nadol s väčšími výrobnými strojmi, avšak malé častice dokážu formovať štruktúry z dola nahor.

Menšie počítačové čipy, užšie reproduktory a miniatúrne kamery – snažíme sa vyrábať menšiu a zložitejšiu technológiu. Je veľmi zložité vyrábať komplexné komponenty, ktoré sú rozmerovo stále menšie. Preto bude pre výrobu omnoho jednoduchšie vyrábať zdola nahor za použitia miniatúrnych stavebných blokov. To si dala za cieľ výskumná skupina fyzikov pod vedením Daniely Kraftovej, ktorá sa venuje vývoju stavebných štruktúr z tzv. „koloidov“ – sú to častice väčšie ako nanočastice, avšak voľným okom ešte neviditeľné – sú menšie než 240 nm. Koloidy sa správajú ako nezávislé stavebné bloky.

Vývoj je ešte v počiatočných fázach, avšak Kraftová a jej tím spravili veľký pokrok keď zistili, že častice majú silnú tendenciu sa zhlukovať. „Za normálnych okolností to nie je žiadna výhoda, avšak my sme našli spôsob ako ich usporiadať do požadovaného tvaru, a teda dokážeme ovládať ich usporiadanie.“ Povedala Kraftová

Kontrolu nad ich usporiadaním dosiahli pridaním soli alebo oleja do koloidného roztoku práve v ten správny moment. Koncentrácia soli a oleja určí tvar výslednej štruktúry. Testovaním rôznych kombinácií roztoku Kraftová a jej tím dosiahli zmenu usporiadania rôznych základných geometrických tvarov.

Keď budú mať vedci dostatočné informácie o správaní koloidov, a budú môcť presne ovládať ich usporiadanie, spôsob budovania zdola nahor umožní v praxi vyrábať miniatúrne zariadenia, ktoré nie je možné vyrobiť bežnými priemyselnými metódami. „V budúcnosti budeme vedieť vyrobiť miniatúrne vypínače alebo roboty pre zdravotníctvo. A pretože budujeme zdola nahor, nie sme limitovaní zložitosťou tvarov, materiálmi alebo veľkosťou.“

Zdroj: phys.org