Les fabricants produisent une technologie haut de gamme principalement de haut en bas avec de grandes machines, mais les petites particules peuvent construire des structures de bas en haut. Un défi majeur est que ces particules s'agglutinent facilement. La physicienne de Leiden Daniela Kraft a mis au point une méthode pour tirer parti de ce phénomène. Elle a publié ses résultats dans ACS Nano .

Blocs de construction

Puces informatiques plus petites, caisses de résonance étroites, caméras miniatures; nous continuons à viser une technologie plus petite et plus complexe, à emporter avec nous ou pour des applications comme la chirurgie. À la fois, il est de plus en plus difficile de construire des composants complexes à des échelles de plus en plus petites. Ainsi, il pourrait être beaucoup plus pratique de construire des structures de bas en haut, en utilisant de minuscules blocs de construction. C'est la poursuite du groupe de recherche de la physicienne de Leyde Daniela Kraft. Elle travaille sur une méthode pour construire des structures à partir de colloïdes, des particules plus grosses que les nanoparticules mais trop petites pour être vues à l'œil nu. De façon intéressante, les colloïdes fonctionnent complètement d'eux-mêmes, en tant que blocs de construction indépendants.

Morceaux

Ce domaine de recherche n'en est qu'à ses débuts, mais Kraft et son doctorat. L'étudiante Vera Meester a maintenant fait un pas de géant en développant une méthode pour utiliser une grande barrière à leur avantage. "Les colloïdes ont une forte tendance à s'agglutiner, " dit Kraft. " Normalement, c'est une mauvaise nouvelle, mais nous les laissons aller de l'avant et veillons à ce qu'ils se réorganisent dans la structure souhaitée par la suite."

Contrôler

Ils contrôlent le processus de construction en ajoutant du sel ou de l'huile à la solution colloïdale à des moments précis. Cela leur permet de contrôler les forces attractives de Van der Waals et la tension superficielle. Sous l'influence de ces forces, les morceaux de forme aléatoire gonflent et se reconfigurent d'une manière spécifique. Le type et la concentration de sel et d'huile déterminent les structures formées par les colloïdes. En testant différentes combinaisons, Kraft sait maintenant créer un certain nombre de structures de base, d'une simple forme d'haltère à une dipyramide pentagonale. "Les théoriciens ont déjà prédit quels types de grandes structures utiles nous pouvons construire avec ces blocs de construction de base, mais en pratique, on ne sait jamais ce qui va réellement se passer."

Robots médicaux

Une fois que les physiciens auront acquis des connaissances suffisantes sur la façon de commander des colloïdes pour construire des structures spécifiques, ils contourneront la limite que les fabricants approchent de leur approche descendante en allant dans l'autre sens :ascendant. De cette façon, ils seront capables de fabriquer des appareils miniatures qui sont actuellement hors de portée de l'industrie conventionnelle. Kraft dit, "À l'avenir, nous pourrions construire de minuscules interrupteurs d'éclairage ou des robots médicaux. Parce que nous travaillons de bas en haut, nous ne serons pas limités par rapport à la complexité, matériaux ou échelles de longueur.