Forskningsutrymmet för nanoteknik växer snabbt, med stora konsekvenser för vården, hemelektronik, övervakning, och försvarsindustrin. Dock, en stor begränsning för denna forskning är förmågan att skapa partiklar som varierar i form och funktion på en mikrometer eller nanometer skala.

För att övervinna dessa begränsningar, kemiska ingenjörer vid Johns Hopkins University har utvecklat självmonterande partiklar som är inspirerade av origami, den traditionella japanska konsten att vika papper i komplexa tredimensionella former. En ny artikel i JoVE ( Journal of Visualized Experiments ) visar tillverkningen och vikningen av dessa partiklar.

"I denna videoartikel, vi tar idén att fälla upp partiklar och demonstrerar tekniken i två applikationer. I den första ansökan, partiklarna tätas upp på grund av limliknande material vid kanterna. I den andra delen, vi pratar om strukturer som omkonfigureras som svar på en stimulans, "sade författaren Dr David Gracias från Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland.

Dr Gracias använder en process som kallas fotolitografi för att etsa strukturella konstruktioner och flexibla gångjärn på en 2-D yta. När dessa komplexa mönster utsätts för rätt miljötryck, de kan manipuleras för att vika och försegla eller öppna och stänga. Denna tillverkningsprocess gör det också möjligt att skriva ut viktiga strukturella mönster på 3D-partiklar, som Dr Gracias förklarar:"Mönster krävs för elektroniska kretsar, och vi tillåter att mönster används i 3D. Ansökningarna är många, allt från läkemedelsleverans till mekanisk avkänning, biokänslig teknik som är tillämplig på hotdetektering, övervakning, och vid icke-invasiv kirurgi eller biopsier. "

Författarna tror att tillämpningarna av denna teknik är långtgående, och den videopublikationen i JoVE kommer att påskynda antagandet av andra forskare. "Vi har utvecklat en ny plattform, som svetsning, och vi hoppas att publicering av videon gör det mer troligt för andra att använda denna plattform, "Dr Gracias förklarar. Han fortsätter, "En av bekymmerna med kemi är att de flesta kemister arbetar med modeller som inte går att se. Animering och videor publicerade i JoVE kommer att göra dessa modeller mycket lättare att förstå. "

Denna videoartikel publiceras i JoVE Chemistry , den senaste delen av JoVE som lanserades i februari 2013. "Den här artikeln understryker verkligen varför vi valde att öppna JoVE Chemistry , "sa biträdande redaktör Rachelle Baker om Dr Gracias artikel. Hon fortsätter, "Kemi är inte bara en grundläggande vetenskap utan det är en mötesplats för tvärvetenskaplig forskning med bioingenjör och fysik också. Ett videoprotokoll som kan möjliggöra 2D -mönster på 3D -partiklar av olika storlekar kommer att vara allmänt tillämpbart för andra studier inom olika discipliner."