Szkło Metaliczne Używane Do Produkcji Tańszych Części „Lab-On-A-Chip”

{h1}

Korzystając z metalowych okularów, naukowcy są w stanie zbudować małe części do komputerowych urządzeń pamięci i jednorazowych zestawów testów medycznych.

Szkło metaliczne to ogólna nazwa dla niezorganizowanych stopów metali (kombinacji metali). Zdezorganizowana struktura atomów w szkłach metalowych daje im wytrzymałość i trwałość metali, ale można ich używać do wytwarzania drobnych form do wytwarzania części z tworzywa sztucznego, czego nie potrafią tradycyjne metale.

Zastosowanie tych metalicznych szkieł w nowej technologii produkcji pozwala naukowcom na tanią masową produkcję komponentów do komputerowych urządzeń pamięci nowej generacji oraz jednorazowych medycznych i chemicznych zestawów testowych.

„Nasza technologia to nowy proces masowej produkcji wysokowartościowych składników polimerowych w skali mikrometra i nanometra” - badacz Michael Gilchrist z University College Dublin w Irlandii. „Jest to proces, w którym duże ilości komponentów z tworzyw sztucznych mogą być produkowane masowo ze stukrotnie większą precyzją, przy kosztach, które są co najmniej dziesięć razy tańsze niż obecnie możliwe.”

Badanie zostanie opublikowane w majowym wydaniu czasopisma Materials Today.

Naukowcy używają materiałów zwanych „masowymi” szkłami metalowymi do produkcji precyzyjnych form do produkcji maleńkich plastikowych elementów. Komponenty ze szczegółowymi mikroskopijnie ukształtowanymi powierzchniami mogłyby zostać wykorzystane w następnej generacji komputerowych urządzeń pamięci i zestawów do badań medycznych oraz reaktorów chemicznych z drobnymi częściami.

Luzowe szkła metaliczne są rodzajem stopu metalu, ale zamiast regularnej, krystalicznej struktury, takiej jak metal na co dzień, taki jak żelazo lub stop, taki jak brąz, atomy materiału są rozmieszczone przypadkowo. Ta nieuporządkowana struktura atomowa jest podobna do struktury atomów krzemu i tlenu w szkle, których używamy do okien i naczyń do picia, stąd nazwa.

Przypadkowe rozmieszczenie atomów w szkłach metalicznych oznacza, że ​​mają one bardzo różne właściwości mechaniczne od konwencjonalnych metali. Można je podgrzewać i formować jak tworzywa sztuczne i można je obrabiać z mikroskopijną precyzją na mniejszą skalę niż tradycyjne metale. Zachowują również wytrzymałość i trwałość normalnych metali.

Naukowcy wykorzystali teraz przypadkową naturę atomów w metalowych szkłach, aby umożliwić im obróbkę mikroskopijnych elementów w metalu. Nie jest to możliwe w przypadku konwencjonalnych metali, takich jak stal narzędziowa stosowana w formach, które zwykle nie mogą być obrabiane z dokładnością większą niż 10 mikrometrów (około szerokości włókna bawełny lub ludzkiej krwinek czerwonych) ze względu na swoją krystaliczną strukturę ziarna. Następnie wykorzystali uzyskane w ten sposób mocne i trwałe urządzenia metalowe do wykonywania formowania wtryskowego elementów z tworzyw sztucznych za pomocą mikroskopijnych wzorów powierzchni.

Zespół badawczy wyjaśnia, że ​​za pomocą sprzętu do formowania wtryskowego można teraz tworzyć milimetrowe komponenty polimerowe, które mają cechy powierzchni podobne do ludzkich komórek przy 10 mikrometrach, a nawet najmniejszych wirusów przy mniej niż 100 nanometrach. Nowy proces produkcyjny mógłby zatem umożliwić budowę urządzeń typu „lab-on-a-chip”, które mogłyby obsługiwać i testować próbki zawierające pojedyncze komórki i wirusy lub duże biomolekuły, w tym DNA i białka.

„Te precyzyjne części z tworzyw sztucznych są cennymi komponentami urządzeń mikroprzepływowych, urządzeń diagnostycznych typu lab-on-chip” - powiedział Gilchrist.

Po rozszerzeniu tej technologii na dziesiątki nanometrów, zespół sugeruje, że można by ją wykorzystać do produkcji dużych, niedrogich systemów przechowywania informacji. Zespół optymalizuje obecnie technologię, mając na uwadze ten cel.

„Ogólnoświatowy trend miniaturyzacji oznacza, że ​​te urządzenia i komponenty stają się coraz mniejsze; problem, z którym borykają się dzisiejsze technologie, polega na tym, że wkrótce nie będą one w stanie produkować w tych mniejszych rozmiarach po konkurencyjnych cenach” - piszą naukowcy. „Jeśli weźmie się pod uwagę rynek urządzeń mikroprzepływowych bez zawartości biologicznej: przewiduje się, że do 2016 r. Osiągnie 5 miliardów dolarów”.


Suplement Wideo: .




Badania


Samolot Słoneczny Zbliża Się Do Egipskich Piramid Podczas Historycznego Lotu
Samolot Słoneczny Zbliża Się Do Egipskich Piramid Podczas Historycznego Lotu

Nieśmiertelna Pianka Polistyrenowa Spotyka Wroga
Nieśmiertelna Pianka Polistyrenowa Spotyka Wroga

Science News


Na Zdjęciach: Starożytny Geoglif Killer Whale W Peru
Na Zdjęciach: Starożytny Geoglif Killer Whale W Peru

Słodkie Ziemniaki: Pyszne I Pożywne
Słodkie Ziemniaki: Pyszne I Pożywne

5 Zaskakujących Faktów O Turcji
5 Zaskakujących Faktów O Turcji

Zbyt Długie Siedzenie Może Zwiększyć Lęk
Zbyt Długie Siedzenie Może Zwiększyć Lęk

Czy Złość Może Być Dla Ciebie Dobra?
Czy Złość Może Być Dla Ciebie Dobra?


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com