Das komplexeste Mikroteilchen der Welt: Eine Synthese, die die Komplexität der Natur übertrifft

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Synthetische Mikropartikel, die komplizierter sind als einige der kompliziertesten, die in der Natur vorkommen, wurden von einem internationalen Team unter der Leitung der Universität Michigan hergestellt.

Sie untersuchten auch, wie diese Kompliziertheit entsteht, und entwickelten eine Methode, um sie zu messen.

Die Ergebnisse ebnen den Weg für stabilere Mischungen aus Flüssigkeit und Partikeln, wie z.B.

Farben, und neue Wege, Licht zu verdrehen – eine Voraussetzung für holografische Projektoren.Die Partikel bestehen aus verdrehten Stacheln, die zu einer Kugel von wenigen Mikrometern oder Millionstel Millimetern Durchmesser angeordnet sind.Die Biologie ist ein großer Schöpfer von Komplexität im Nano- und Mikrobereich, mit stacheligen Strukturen wie Pflanzenpollen, Immunzellen und einigen Viren.

Zu den komplexesten natürlichen Partikeln auf der Skala der neuen synthetischen Partikel gehören die stacheligen Coccolithophoren.

Mit einem Durchmesser von wenigen Mikrometern ist diese Algenart dafür bekannt, dass sie komplizierte Kalksteinschalen um sich herum bilden.

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Um die Regeln besser zu verstehen, die bestimmen, wie solche Partikel wachsen, versuchen Wissenschaftler und Ingenieure, sie im Labor herzustellen.

Aber bis jetzt gab es keine formalisierte Methode, um die Komplexität der Ergebnisse zu messen.”Zahlen beherrschen die Welt, und da wir in der Lage sind, stachelige Formen rigoros zu beschreiben und eine Zahl auf Komplexität zu setzen, können wir neue Werkzeuge wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen beim Entwurf von Nanopartikeln einsetzen”, so Nicholas Kotov, der Joseph B.

und Florence V.

Cejka, Professorin für Ingenieurwesen an der U-M, die das Projekt leiteten.Das Team, dem Forscher der Bundesuniversität São Carlos und der Universität São Paulo in Brasilien sowie des California Institute of Technology und der Universität von Pennsylvania angehören, nutzte den neuen Rahmen, um nachzuweisen, dass ihre Partikel noch komplizierter sind als Coccolithophore.Der Rechenarm des Teams unter der Leitung von André Farias de Moura, Professor für Chemie an der Eidgenössischen Universität, untersuchte die Quanteneigenschaften der Teilchen und die Kräfte, die auf die nanoskaligen Bausteine wirken.

Einer von….

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