Khoa học tự nhiên

“Hoa” tinh thể nở trong phòng thí nghiệm công nghệ nano Harvard (23/05/2013)

Các nhà nghiên cứu thuộc Trường kỹ thuật và khoa học ứng dụng Havard đã tìm ra phương pháp tạo hình các vi tinh thể thành những cấu trúc phức tạp và thường là đẹp mắt.

Lấy cảm hứng từ các rạn san hô, vỏ sò và các cấu trúc khoáng chất phức tạp khác trong tự nhiên, Wim L. Noorduin và các cộng sự đã nghiên cứu các phương thức để tái tạo bằng tay các thiết kế tương tự.

Các “bông hoa” tinh thể được tạo ra bằng cách trộn bari clorua và silicat kiềm còn gọi là thủy tinh lỏng, trong một cốc nước. Phản ứng còn kết hợp với CO₂ trong không khí tạo thành các tinh thể từ bari cacbonat trong nước.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi các tinh thể tự kết lại với nhau, có thể điều chỉnh hình dạng, kích cỡ và hướng phát triển bằng cách thay đổi nhiệt độ, lượng CO₂ cho phản ứng và độ axit của nước. Ví dụ như tăng hàm lượng CO₂ sẽ tạo ra những chiếc lá rộng, phẳng. Thay đổi độ axit của nước tạo nên gợn sóng trong những cánh hoa.

Những cánh hoa cong, thân mảnh và gai răng cưa được hình thành nhờ các tinh thể cacbonat silica. Nhóm nghiên cứu có thể tạo ra những cấu trúc trên các tấm kính cũng như tấm kim loại.

Các hình ảnh được chụp bằng kính hiển vi điện tử quét, sử dụng các điện tử để tạo các hình ảnh về những hình ảnh hiển vi. Màu sắc được bổ sung bằng kỹ thuật số.

Noorduin cho biết khi nhìn qua kính hiển vi điện tử, bạn cảm thấy hơi giống như đang lặn dưới đại dương, ngắm nhìn những cánh đồng san hô và bọt biển khổng lồ…

Điều khiển tinh thể có nhiều ứng dụng hơn là chỉ trong lĩnh vực thẩm mỹ. Kỹ thuật mới ngoài việc mang đến nhận thức có giá trị về cách thức các cấu trúc dựa vào silic hình thành trong tự nhiên, còn có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực của công nghệ nano như quang học và điện tử.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Livescience)