Ученые создали красивый нано-сад, когда искали новые способы формирования из микроскопических кристаллов сложные структуры. По счастливой случайности кристаллы приобрели красивые и удивительные формы.
Вим Л. Нурдуин и его коллеги из Лаборатории нанотехнологий Гарвардского университета пытались воспроизвести на наноуровне процессы, приводящие к формированию коралловых рифов, раковин морских животных и других сложных минеральных структур естественного происхождения.
Цветы из кристаллов были созданы с помощью смешивания хлорида бария и силиката натрия, жидкого стекла, в пробирке, заполненной водой. Результатом реакции стали кристаллы, которые под воздействием углекислого газа и воздуха состоят из карбоната бария и карбоната кремния, которые не растворяется в воде, пишет Daily Tech Info.
Исследователи обнаружили что процессом «самосборки» кристаллов можно управлять, получая кристаллы различной формы, размеров и направлением роста. В качестве регулирующих «рычагов» использовались изменения температуры окружающей среды, концентрация углекислого газа, участвующего в химической реакции и уровень кислотности (PH) воды, в которой происходил весь процесс выращивания кристаллов.
Когда ученые увеличили концентрацию углекислого газа, начинали расти широкие плоские «листья» кристаллических цветов, а изменяя уровень кислотности воды, удавалось создавать волнообразную форму «листьев» и «лепестков» крошечных цветов.
Плавно изгибающиеся лепестки, тонкие ножки и острые шипы кристаллических цветов, сформированные из кристаллов карбоната бария и карбоната кремния, демонстрируют эффективность технологии, разработанной исследователями. Используя эту методику, исследователи успешно выращивали кристаллы не только в объеме воды, но и на поверхностях стеклянных и металлических пластин, что позволит в будущем использовать подобные структуры и технологию для производства крошечных микроэлектромеханических (MEMS) устройств и других наноустройств, используемых в современной оптике и электронике.
Изображения, которые можно здесь увидеть, были получены с помощью растрового электронного микроскопа, который, используя луч электронов, позволяет получить изображения совсем крошечных объектов. А цвета изображений были добавлены позже на компьютере при цифровой обработке полученных снимков.
