استفاده از چشم مگس در فناوری نانو

بنابر گفته گروهي از محققان دانشگاه ايالتي پن، شايد بتوان از رديفي از قرنيه‌هاي برجسته و کوچک مگس در توليد آسان سطوح الهام‌گرفته از طبيعت استفاده کرد؛ سطوحي که ويژگي بافت‌هاي زيستي را تقليد مي‌کنند.

به گزارش ايسنا، اَخلش لاختاکيا، استاد علوم مهندسي و مکانيک مي‌گويد: «کپي از نمونه‌هاي زيستي حدود سال‌هاي 2001 يا 2002 آغاز شد. هيچ يک از روش‌هايي که در حال حاضر وجود دارند، در کپي‌برداري با مقياس بزرگ مفيد نيستند. در بسياري از اين روش‌ها هر تعداد کپي که بخواهيد مي‌توانيد توليد کنيد، اما براي هر بار کپي‌برداري به يک حشره نياز داريد. اين امر براي توليد صنعتي مناسب نيست».

لاختاکيا به‌ همراه همکارانش روشي براي توليد قالب‌هاي ماکرومقياسي که شکل ساختارهاي نانومقياس را روي خود حفظ مي‌کنند، يافته‌ است.

او مي‌گويد: «ما نياز به يک شيء بزرگ داشتيم که در عين اين که شکل‌هاي نانومقياس را روي خود دارد، بتوان به‌راحتي با آن کار کرد».

آن‌ها براي کار خود چشم مگس آبي و سبز گوشت را انتخاب کردند، زيرا مي‌تواند کاربردهايي در توليد پيل‌هاي خورشيدي داشته باشد. مگس‌ها داراي چشم‌هاي ترکيبي تقريباً نيم‌کروي ‌هستند. اما روي اين نيم‌کره با چشم‌هاي شش‌ضلعي ماکرومقياسي پوشيده شده است که داراي برجستگي‌هاي نانومقياس هستند.

لاختاکيا توضيح مي‌دهد: «اين چشم‌ها براي توليد پيل‌هاي خورشيدي بسيار عالي هستند، زيرا مي‌توانند نسبت به سطوح صاف نور بسيار بيشتري را جذب کنند».

با اين حال براي اين‌که بتوان از اين ساختارها در محصولات توليد شده بهره برد، سطوح بايد طراحي کلي را با دقت خوبي حفظ كنند.

جلوگيري از فعاليت استيل کولين استراز رشد نانوذرات را تغيير مي‌دهد، اين کار موجب تغيير رنگ مي‌شود.

اين پژوهشگران قرنيه‌هاي مگس را روي يک بستر شيشه‌اي ثابت کرده و پشت آن‌ها را با پلي‌دي‌متيل سيلوکسان (يک پليمر آلي مبتني بر سيليکون) پر کردند به نحوي که روکش فلزي که مي‌خواستند اعمال کنند، به پشت چشم‌ها رسوخ نکند. سپس با استفاده از شکل تغييريافته‌اي از روش conformal-evaporated-film-by-rotation، فلز نيکل را روي سطح نشاندند. در اين روش ماده تشکيل‌دهنده روکش در يک محفظه خلأ به صورت حرارتي تبخير مي‌شود. بستري که قرار است روکش روي آن نشانده شود، با يک نگهدارنده تثبيت شده و با سرعت نيم دور در ثانيه مي‌چرخد.

اين پژوهشگران از آرايه‌اي از 9 رديف چشم پوشيده شده با نيکل به ضخامت 250 نانومتر استفاده کردند. سپس اين قالب تحت فرايند الکتروشکل‌دهي (شکلي از آبکاري) قرار گرفت تا نيکل روي پشت آن رسوب‌ يافته و يک الگوي مادر به ضخامت نيم‌ميليمتر ايجاد شود كه مي‌توان ضخامت اين الگوي مادر را افزايش داد.

از اين قالب مادر مي‌توان براي مهرزني و يا به‌عنوان يک قالب براي ساختن قالب‌هاي ثانويه بهره برد. مي‌توان قالب‌هاي بعدي توليد شده را به هم وصل کرده و يک قالب بزرگ براي توليد انبوه ايجاد کرد.