Wetenschappers van de Swiss School of Technology Zurich en het IBM Research Laboratory hebben geleerd hoe ze kunstmatige moleculen kunnen maken van balletjes op nanoschaal. Volgens de onderzoekers zal de nieuwe technologie het mogelijk maken om microrobots te creëren die kankerachtige tumoren of andere apparaten kunnen behandelen. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.
De grootte van kunstmatige moleculen, bestaande uit bolvormige modules, is groter dan die van gewone moleculen, maar naar menselijke maatstaven blijft het klein en in de orde van enkele micrometers. De bollen zelf zijn gemaakt van silicium of polymeer materiaal en kunnen verschillende fysische eigenschappen hebben, zoals elektrische geleidbaarheid of magnetisme. Door deze ballen met elkaar te verbinden, krijgen onderzoekers micro-objecten met de gewenste geometrie, structuur en andere kenmerken waarmee deeltjes anders kunnen reageren op omgevingsomstandigheden. Kunstmatige moleculen kunnen de vorm hebben van stokjes, driehoeken of complexe 3D-objecten.
Om micro-objecten te verkrijgen, gebruikten wetenschappers speciale vormen met verdiepingen van verschillende groottes. De onderzoekers gebruikten ze om kleine bolletjes te maken, die vervolgens door korte verhitting tot een enkele structuur worden versmolten. Het fabricageproces zelf verschilde van conventioneel 3D-printen doordat voor het laatste een uniform materiaal wordt gebruikt en de resulterende objecten een uniforme structuur hebben.
In de toekomst zijn wetenschappers van plan om op basis van kunstmatige moleculen zelfrijdende apparaten te bouwen met een complexe geometrie en chemische samenstelling, die in beweging worden gebracht door magnetische velden. Dergelijke micro-objecten kunnen in medisch onderzoek worden gebruikt als dragers van medicijnen en medicijnen voor chemotherapie. Ook zullen ingenieurs bezig zijn met het creëren van moleculen die met elkaar kunnen interageren en zich kunnen combineren tot superstructuren die kunnen interageren met licht. Dergelijke apparaten zouden met succes kunnen worden toegepast in fotonica.
Fotonica is een wetenschapsgebied dat zich bezighoudt met het creëren van systemen waarin lichtstraling wordt gebruikt als signaaldrager.
