Doğada bulunan en karmaşık olanların bazılarından daha karmaşık olan sentetik mikro parçacıklar, bir Michigan üniversitesiliderliğindeki uluslararası ekip. Araştırmacılar ayrıca bu karmaşıklığın nasıl ortaya çıktığını araştırdılar ve onu ölçmenin bir yolunu buldular.
bu Ulusal Bilim Vakfı-finansmanlı araştırmalar, holografik projektörler için bir ön koşul olan, boyalar gibi daha kararlı sıvı ve parçacık karışımlarının ve ışığı bükmenin yeni yollarının yolunu açıyor. Sonuçlar dergide yayınlandı Bilim.
Parçacıklar, birkaç mikron veya bir milimetrenin binde biri çapında bir top şeklinde düzenlenmiş bükülmüş sivri uçlardan oluşur.
Biyoloji, bitki poleni, bağışıklık hücreleri ve bazı virüsler gibi yapılarla nano ve mikro ölçeklerde harika bir karmaşıklık yaratıcısıdır. Yeni sentetik parçacıklar ölçeğindeki en karmaşık doğal parçacıklar arasında dikenli kokolitoforlar bulunur.
Çapları birkaç mikron olan bu algler, girift kireçtaşı kabukları oluşturmalarıyla bilinir. Bilim adamları ve mühendisler, bu tür parçacıkların nasıl büyüdüğünü yöneten kuralları daha iyi anlamak için onları laboratuvarda yapmaya çalışıyor. Şimdiye kadar, sonuçların karmaşıklığını ölçmenin resmi bir yolu yoktu.
Projeyi yöneten Nicholas Kotov, “Sayılar dünyayı yönetiyor ve dikenli şekilleri titizlikle tanımlayabilmek ve karmaşıklığa bir sayı koyabilmek, yapay zeka ve makine öğrenimi gibi yeni araçları nanoparçacıkları tasarlamada kullanmamızı sağlıyor” dedi.
Deneylerin ve simülasyonların sonuçlarından, UV enerjisinin parçacıklar tarafından emildiği ve kuantum mekaniksel etkileşimler yoluyla dönüştürüldüğü, eğri sivri uçlardan ayrıldığında dairesel polarize görünür ışık haline geldiği görülüyor.
Araştırmacılar, ortaya çıkardıkları taktiklerin, bilim insanlarının biyosensörleri, elektroniği ve kimyasal reaksiyonların etkinliğini geliştiren parçacıklar tasarlamasına yardımcı olabileceğine inanıyor.
NSF’nin İnşaat, Mekanik ve Üretim İnovasyonu Bölümü’nde program direktörü olan Khershed Cooper, “Bu sentetik mikropartikülleri büyük miktarlarda ve yüksek kalitede üretmek, burada incelenen gibi ölçeklenebilir nano üretim yaklaşımları gerektirir” dedi.
NSF’nin Malzeme Araştırma Bölümü’nde program direktörü olan Randy Duran, “NSF’nin üniversitelerde en son teknolojiye sahip araçlara yaptığı stratejik yatırım, yeni yapay zeka metodolojileriyle birleştiğinde, biyomalzeme bilimini yeni bir düzeye taşıdı.”