پژوهشگران دانشگاه فریدریش با ایجاد نانومواد با استفاده از راهبرد پایین به بالا به موفقیت‌های چشمگیری دست یافتند.

دراین بررسی که نتایج آن در مجله ACS Nano منتشر شده است، آنها از پدیده‌ای استفاده می‌کنند که کریستال‌ها را در طول تبلور در جهات خاص رشد می‌دهد. این رویکرد منحصر به‌فرد نانوساختارهایی با عنوان «میله‌های کرم مانند و تزئین شده» با ظرفیت امیدوارکننده برای کاربردهای متنوع فن‌آوری به همراه داشته است.

فلیکس شاچر استاد دانشگاه فردریش گفت: ساختارهای ما را می‌توان به‌عنوان میله‌های کرم مانند دارای تزئینات از جنس نانوذرات کروی توصیف کرد. ما از سیلیس برای تزئینات استفاده کردیم، با این حال، به جای سیلیس، نانوذرات رسانا یا نیمه هادی‌ها را هم می‌توانند مورد استفاده قرار داد.

وی توضیح داد: در تولید نانوساختارها، به‌طور معمول دو رویکرد مجزا وجود دارد. رویکرد اول شامل کاهش ذرات بزرگ تر به ابعاد نانومتر است. رویکرد دوم مستلزم ساخت نانوساختارها با مونتاژ اجزای کوچکتر در کنار هم است. ما می‌خواستیم این روند ساخت و ساز را درک و کنترل کنیم. برای دستیابی به این هدف این تیم تحقیقاتی از ذرات دی اکسید سیلیکون استفاده کرد که معمولاً به آن سیلیس گفته می‌شود.

این محقق یادآور شد: می‌توان آن را مانند موهای روی کره تصور کرد. این موها از ماده‌ای به‌نام «پلی- (ایزوپروپیل اگزازولین)» ساخته شده‌اند. این ماده هنگام گرم شدن متبلور می‌شود. کریستال‌ها تقریباً هرگز در همه جهات به‌طور همزمان رشد نمی‌کنند بلکه یک جهت خاص را ترجیح می‌دهند. این روند به رشد ناهمسانگردی معروف است. بنابراین، ما توانستیم نانوساختارهای خود را از یک سمت خاص رشد دهیم.

جنا از محققان این پروژه اظهار داشت: بدون همکاری عالی با پروفسور مایکل انگل از دانشگاه ارلانگن، این کار انجام نمی‌شد.

مایکل انگل استاد دانشگاه ارلانگن هم گفت: با کمک شبیه‌سازی‌های کامپیوتری که رفتارمواد را در مقیاس‌های مختلف نشان می‌دهد، ما توانستیم فرایندهای پیچیده مولکولی را که در تشکیل نانوساختارها نقش اساسی دارند، به‌طور پیچیده‌ای مدیریت کنیم. این یک چالش هیجان‌انگیز بود.