science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Verborgen schoonheid van de nanokosmos

Bekroonde afbeelding:veel borstels gemaakt van koolstofnanobuisjes worden gevormd tot een toren met een diameter van 500 nanometer door gebruik te maken van een gefocusseerd ionenbundelsysteem. De scanning elektronenmicroscoop wordt gebruikt om te onderzoeken hoe ze zich gedragen onder invloed van druk.

Wanneer onderzoekers prijzen ontvangen, het is meestal om hun wetenschappelijk werk te eren. Echter, de foto's van de scanning elektronenmicroscoop, genomen door Siddhartha Pathak tijdens zijn postdoctorale tijd bij Empa in Thun, Zwitserland, zijn al meermaals erkend voor hun esthetische waarde. Dit was onlangs weer het geval dit keer op "NanoArt 2011", waar hij de eerste prijs kreeg.

Het is mogelijk om eenvoudig echte kunstwerken te maken uit de reeks punten van een elektronenmicroscoopbeeld. Siddhartha Pathak bewees dit meer dan eens tijdens zijn tijd als postdoctoraal onderzoeker in Thun. Tijdens het werken in de laboratoria "Mechanics of Materials and Nanostructures" en "Advanced Materials Processing", hij investeerde vaak tijd in het maken van visueel aantrekkelijke afbeeldingen van de objecten van zijn studie.

In zijn projecten op het gebied van de micromechanica van materialen, hij ging in op de vraag hoe materialen uit de macrowereld zich gedragen wanneer ze worden verkleind tot micro- en nanometerschaal. Dus, met behulp van een gefocusseerd ionenbundelsysteem (FIB), hij bouwde torens met een diameter van 500 nanometer van een tapijt met hoge dichtheid gemaakt van koolstofnanobuisjes. Tijdens stress-experimenten, hij wilde ontdekken met welke druk deze gespen. Resultaat:De torens zijn bestand tegen zeer hoge belastingen en zijn dus geschikte kandidaten voor energieabsorberende toepassingen in micromechanische systemen.

Een toren gemaakt van koolstofnanobuisjes na de stresstest.

Dit leverde boeiende beelden op. Het is verbazingwekkend omdat een elektronenmicroscoop eerst vrijwel "blind" de topografische omstandigheden van nanoschaalstructuren scant. Van de "gevoelde" bergen en valleien, kaarten worden vervolgens gemaakt door de punten aan elkaar te rijgen. De geproduceerde vormen nodigen uit tot "verfraaiing" met kleuren. Pathak begreep hoe hij opvallende en aansprekende vormen uit de zwart-witbeelden kon toveren. Johann Michler, hoofd van het laboratorium "Mechanica van materialen en nanostructuren", zei over zijn voormalige werknemer:"Ik denk dat het zijn speelse instinct en liefde voor ongebruikelijke ideeën was die hem dreven." Pathak heeft ook de nodige sportieve geest om met anderen op dit gebied te concurreren. Om deze reden, hij deed graag mee aan wedstrijden waar de verborgen schoonheid van de nanowereld centraal stond.

Pathak en zijn collega's hebben al vijf prijzen gewonnen. Alleen recentelijk, Pathak, die momenteel aan het "California Institute of Technology" werkt en onderzoek doet naar de microscopische vervormingsmechanismen van materialen voor gebruik in de ruimte onder extreme omstandigheden, wist de eerste prijs te winnen voor een van zijn afbeeldingen in de internationale online competitie "NanoArt21" Wat overblijft voor de wetenschap, echter, is een ander soort prijs, zegt Michler:"Een goede omslagfoto in een vakblad, anderzijds, is nog decennialang terug te vinden in de annalen van de wetenschap.” Ook hier is Pathak succesvol geweest. In 2010 een van zijn foto's haalde de voorkant van het vakblad Materialen vandaag .