Исследователи из MIT представили технологию создания трехмерных объектов любой формы из различных материалов путем сжатия их структуры до одной тысячной от первоначального объема.
Команда биоинженеров использует очень хорошо абсорбирующий материал из полиакрилата, который выступает основой в процессе изготовления. С помощью лазера из него моделируют подобие каркаса, к которому затем добавляют другие составные элементы. Структура фактически плавает в специальном растворе с флуоресцеином, расположенном в определенных участках, который взаимодействует с другими компонентами и молекулами, помогая точно размещать их.
Как только все элементы установлены в нужных местах, структуру сжимают, добавляя кислоту, которая блокирует отрицательные заряды в полиакрилатном геле, так что они больше не отталкивают друг друга, заставляя его сокращаться. После усадки материал затвердевает, а изделие становится пригодным для эксплуатации. По сути, этот метод является повернутым вспять процессом экспансионной микроскопии.
Благодаря данной технологии ученые могут уменьшить объект в 1000 раз от его первоначального объема (в 10 раз в каждом измерении). Такая особенность позволяет не только увеличить детализацию изделий, но и придавать им любые формы, изготавливать из различных типов материалов, а также добавлять отдельные несвязанные элементы. Способ делает возможным создание наноразмерных объектов без искажения структуры.
На изображении показан пример сложной структуры до сжатия.
В данный момент ученые могут формировать таким образом объекты с разрешением 50 нм и общим объемом около одного кубического миллиметра. Разработчики изучают перспективы практического применения и в первую очередь планируют использовать методику для создания специализированных линз. Поскольку в конструкции можно размещать металлы, полупроводники и даже биоматериал, то технология имеет множество других потенциальных сфер применения. Например, изготовление наноразмерной электроники или роботов.
Японские исследователи считают, что гибкой электронике будущего не обойтись без прочного самовосстанавливающегося ионного геля.