Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

_SiO2 hissəciklərindən yığılmış 3D əyri səthə malik sallanmış kruassan formalı mikrostrukturun SEM görüntüləri . Müəllif: MPI-IS

İnsan saçının enindən kiçik olacaq qədər kiçik əşyaların qurulması əvvəllər iki fotonlu polimerləşmə adlanan və 2PP kimi tanınan bir üsulla əldə edilirdi. Bu üsul bu gün 3D mikro və nano istehsalatın ən müasir üsuludur. Eyfel qülləsinin və ya Tac Mahalın miniatür replikası kimi kiçik heykəllər xəbər başlıqlarına çıxırdı.

Bu cür yaradıcılıqlar təsirli olsa da, onların təsiri daha da dərinləşir. 3D mikro və nanofabrikasiya üsulları tibb, mühəndislik və əlbəttə ki, robototexnika kimi bir çox elmi sahələr üçün vacibdir.

Lakin, indiyə qədər bir əsas məhdudiyyət var idi: miniatür 3D obyektlər adətən yalnız bir neçə materialdan, əsasən polimerdən hazırlana bilər. Bu, bir növ modelləşdirmə gilindən istifadə edərək, təəccüblü dərəcədə ətraflı modellər çap etmək kimidir.

28 yanvar 2026-cı ildə Nature jurnalında dərc olunmuş məqalədə Maks Plank İntellektual Sistemlər İnstitutunun (MPI-IS) və Sinqapur Milli Universitetinin (NUS) alimlərindən ibarət qrup artıq yalnız polimerlərlə məhdudlaşmayan mikro və nanoskalada yeni 3D istehsal üsulunu nümayiş etdirir. Tədqiqatçılar öz işlərində metallardan metal oksidlərinə, karbon materiallarına və ya yarımkeçiricilərə qədər hər cür materiallardan tikinti blokları kimi necə istifadə etdiklərini göstərirlər.Optofluidik 3D mikro və nanofabrikasiya konsepsiyası. a, Femtosaniyə lazer qızdırması ilə induksiya edilən lokal temperatur qradiyentinin güclü konvektiv axın yaratdığı və 2PP tərəfindən çap edilmiş, məhdud boşluqlu 3D mikroşablon daxilində mikro və nanopartikulların 3D yığılmasına istiqamət verdiyi optofluidik 3D mikro və nanofabrikasiya prosesinin sxematik təsviri. b,c, SiO2 kolloid hissəciklərlə yığılmış mikrokubun skan edilmiş elektron təsvirləri (SEM) _{. d,e, SiO2} hissəciklərindən yığılmış 3D əyri səthə malik sallanmış kruassan formalı mikrostrukturun SEM təsvirləri . Kredit: MPI-IS

Sinqapur Milli Universitetinin dosenti olan həmmüəllif Mingçao Çjanq deyir: “Bu tədqiqatın əsas ideyası, məhdud 3D məkanda müxtəlif mikro və ya nanopartikulların 3D yığılmasına rəhbərlik edərək, optofluidik qarşılıqlı təsirləri (işıqla idarə olunan axın) dəqiq şəkildə manipulyasiya etməkdir”.

Həlledici amil, femtosaniyə lazerinin mayenin içərisindəki kiçik bir nöqtəni qızdırması nəticəsində yaranan istiliklə induksiya olunmuş lokal maye axınıdır , burada hissəciklər təsadüfi şəkildə dağılır. Bu isti nöqtədə hissəciklər bilərəkdən bu optofluidik axın tərəfindən bir-birinə “yönəldilir”. Lazer, yan tərəfində kiçik bir dəliyi olan prefabrik polimer mikroqəlibin – tort qabına çox bənzəyən – yan tərəfində yerləşdirilərsə, hissəciklər bu boşluqda toplanır və oradan keçir, formalı qəlibin içərisində toplanır.

“Femtosaniyəli lazer, hissəcikləri şablona doğru və istədiyimiz yerə doğru itələyən güclü bir axın yaradan lokal istilik qradiyentini induksiya edir. Bu vaxt qəlib istənilən formada ola bilər: kub quruluşundan kürələrə, kruassan formasına və ya digər formaya qədər”, – nəşrin ilk müəllifi, MPI-IS-də çalışmış və hazırda Karlsruhe Texnologiya İnstitutunda (KIT) postdoktor olan Xianglong Lyu deyir.

“Bütün hissəcikləri yığdıqdan sonra, polimer şablonu sonrakı emal mərhələsində çıxarılır və istədiyimiz forma və ölçüdə tamamilə hədəf materialdan ibarət müstəqil bir quruluş qalır. Beləliklə, indi bizdə yalnız bir növ modelləşdirmə gil deyil, həm də müxtəlif xüsusiyyətlərə malik materiallarla dolu bütöv bir alət qutusu var.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və gündəlik və ya həftəlik olaraq vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında yeniliklər əldə edin .

Optofluidik yığma metodu ilə nələrin mümkün olduğunu göstərmək üçün komanda, hissəcikləri tük kimi nazik kanallarda ölçülərinə görə sıralaya bilən mikroklapanlar kimi müxtəlif kiçik cihazlar hazırladı. Yaxud da birdən çox materialdan hazırlanmış və işıq və ya xarici maqnit sahəsi ilə hərəkətə gətirilməsindən asılı olaraq müxtəlif yollarla hərəkət etdirilə bilən mikrorobotlar hazırladılar.

Bütün strukturlar struktur sabitliyi göstərir: Yığılmış hissəciklər güclü van der Waals qüvvələri ilə bir yerdə saxlanılır və bu da strukturları kimyəvi birləşmə olmadan belə özünüdəstəkləyən və mexaniki cəhətdən sabit edir.

Metin Sitti yekun olaraq qeyd edir ki, “Optofluidik yığım ənənəvi iki fotonlu polimerləşmənin material məhdudiyyətlərini aradan qaldırır. Yeni texnologiyamız demək olar ki, istənilən materialdan kiçik 3D obyektlər yaratmağa imkan verir. Bu, çoxfunksiyalı mikrorobotlar, mikromiqyaslı texnologiya və bu gün də elmi fantastika kimi səslənən bir çox digər tətbiqlər üçün yeni sərhədlər açır”.

Nəşr detalları

Metin Sitti, Optofluidik üçölçülü mikrofabrikasiya və nanofabrikasiya, Təbiət (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-10033-x . www.nature.com/articles/s41586-025-10033-x

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Əsas anlayışlar

Optika və lazerlərÖz-özünə yığılmaLazer sistemləriNanostrukturlarPolimerlər

Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilir