ميز كار طبيعي براي ساخت و ساز در مقياس نانو
مهندسان دانشگاه پنسيلوانيا با شناسايي اولين ماده معدني براي تفكيك فاز در مقياس نانو گام مهمي در جهت تسهيل توليد نانوساختارها برداشتند. اين يافته‌ها يک ميز کار نانوکامپوزيتي تنظيم‌پذير را فراهم مي‌کند که توليد آن ارزان و آسان است. نتايج اين تحقيق در شماره ماه اوت مجله Nature Materials به چاپ رسيده‌است.
پژوهشگران با الهام از اثر تفرق غيرمعمول يک ماده سراميکي رايج، براي تشخيص يک الگوي ساختاري دوفازي ايده‌آل به‌عنوان اولين گام در ساخت نانوابزارها، از روش تصويربرداري استفاده کردند.
کاربرد عملي فناوري نانو به توانايي مهندسان در دستکاري اتم‌ها و مولکول‌ها براي توليد موادي با گروه‌هاي عاملي مطلوب، بستگي دارد. اين يافته‌ها روش ساده‌تري براي ترتيب بخش‌هاي ترکيب‌شده در مقياس نانومتر را، که براي اتصال اجسام نانومتري نظير ذرات و سيم‌هاي تشکيل‌دهنده نانوابزارها مناسب است، فراهم مي‌کنند.
ماده مورد استفاده در اين مطالعه، سراميک بلوري و رسانايTiO3(Nd2/3-xLi3x) است که مهندسان آن را با ميکروسکوپ الکتروني عبوري مشاهده کردند.
اين نمك پودرشده، دو الگوي مجزا را با تناوب يکسان در مقياس اتمي نشان مي‌دهد: يک الگوي صفحه شطرنجي در مقياس نانو و يک الگوي الماسي. اين تفكيك خودبه‌خود فازها، مبناي جديدي را براي ساخت نانوابزارها ارائه مي‌دهد. اين ماده که با استفاده از روش‌هاي فراوري استاندارد و تجديدپذير سراميک‌ها ساخته شده، تشکيل يک سطح ميکروسکوپي را که خود به‌خود و با دقت اتمي در مقياس نانو کنترل مي‌شود، نمايش مي‌دهد.
مطالعه بيشتر نشان مي‌دهد که تفکيک ساختار به دو فاز مجزا ناشي از تفکيک اکسيد مذكور به‌صورت مربع‌هاي غني از ليتيم و نوارهاي عاري از ليتيم است. مهندسان با تغيير مقدار ليتيم و نئوديميم (دو جزء موجود در پودر سراميک)، طول و فضاي فازهايي را که به‌صورت يکي در ميان قرار گرفته‌اند، کنترل و به موجب آن ميز کاري را که نانوابزارها بر روي آن ساخته مي‌شوند، تنظيم کردند.
اين تحقيق در مقياسي بزرگ‌تر از مقياس اتمي، علم آگاهي از خواص يکي از رايج‌ترين انواع ساختارهاي اکسيدي را که به‌طور متداول براي مواد ابررسانا، مواد مقاوم مغناطيسي و فروالکتريکي به کار مي‌رود، بسط مي‌دهد. اين مطالعه توانايي وسيع در استفاده از روش‌هاي استاندارد فراوري سراميک‌ها را براي فناوري نانو نشان مي‌دهد.
اين تفکيک فاز به‌طور خودبه‌خود اتفاق افتاده، منجر به تشکيل دو فاز مي‌شود که ابعاد آنها در مقياس نانومتر افزايش پيدا مي‌کند. اين ويژگي نادر مي‌تواند منجر به کاربرد آن به‌عنوان الگويي براي چيدمان نانوساختارها يا تک‌لايه‌هاي مولکولي شود.
