Origami møder kemi i videnskabelig videoartikel (m/ video)

Nanoteknologiforskningsrummet vokser hurtigt, med store konsekvenser for sundhedsvæsenet, forbrugerelektronik, overvågning, og forsvarsindustrien. Imidlertid, en stor begrænsning for denne forskning er evnen til at skabe partikler, der varierer i form og funktion på en mikrometer eller nanometer skala.

For at overvinde disse begrænsninger, kemiske ingeniører ved Johns Hopkins University har udviklet selvsamlende partikler, der er inspireret af origami, den traditionelle japanske kunst at folde papir i komplekse tredimensionelle former. En ny artikel i JoVE ( Journal of Visualized Experiments ) demonstrerer fremstilling og foldning af disse partikler.

"I denne videoartikel, vi tager ideen om at folde partikler op og demonstrerer teknologien i to applikationer. I den første ansøgning, partiklerne forsegles på grund af limlignende materiale i kanterne. I den anden del, vi taler om strukturer, der omkonfigureres som reaktion på en stimulus, "sagde forfatteren Dr. David Gracias fra Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland.

Dr. Gracias bruger en proces kaldet fotolitografi til at ætse konstruktionsdesign og fleksible hængsler på en 2-D overflade. Når disse komplekse mønstre udsættes for det korrekte miljøpres, de kan manipuleres til at folde og forsegle eller åbne og lukke. Denne fremstillingsproces gør det også muligt at udskrive afgørende strukturelle mønstre på 3D-partikler, som Dr. Gracias forklarer:"Mønstre er nødvendige for elektroniske kredsløb, og vi tillader, at mønstre bruges i 3D. Ansøgningerne er mange, lige fra medicinlevering til mekanisk sansning, bio-sensing teknologier, der kan anvendes til trusselregistrering, overvågning, og ved ikke-invasiv kirurgi eller biopsier. "

Forfatterne mener, at anvendelserne af denne teknologi er vidtrækkende, og den videopublikation i JoVE vil fremskynde dens vedtagelse af andre forskere. "Vi har udviklet en ny platform, som svejsning, og vi håber, at offentliggørelse af videoen vil gøre det mere sandsynligt for andre at bruge denne platform, "Dr. Gracias forklarer. Han fortsætter, "En af bekymringerne ved kemi er, at de fleste kemikere arbejder med modeller, som ikke kan ses. Animation og videoer offentliggjort i JoVE vil gøre disse modeller meget lettere at forstå. "

Denne videoartikel er offentliggjort i JoVE Kemi , den nyeste sektion af JoVE der blev lanceret i februar 2013. "Denne artikel understreger virkelig, hvorfor vi valgte at åbne JoVE Kemi , "sagde assisterende redaktør Rachelle Baker om Dr. Gracias 'artikel. Hun fortsætter, "Ikke alene er kemi en grundlæggende videnskab, men det er også et mødested for tværfaglig forskning med bioingeniør og fysik. En videoprotokol, der kan muliggøre 2D -mønstre på 3D -partikler i forskellige størrelser, vil være bredt anvendelig til andre undersøgelser inden for forskellige discipliner."