Për të mbajtur pajisjet elektronike të zvogëluara në madhësi, inxhinierët duhet të ndërtojnë instrumente të vegjël por jashtëzakonisht të fortë për t’u përdorur në ndërtimin e pajisjeve. Një grup shpreson të marrë një plan projektimi nga nëna natyrë duke studiuar disa nga mjetet më të vështira që njohim: dhëmbët e milingonave.
Më të hollë se një fije floku njerëzor, dhëmbët “miniaturë” të insekteve mund të kafshojnë aq fort sa të presin gjethet e forta pa pësuar ndonjë dëm. E gjitha ka të bëjë me rregullimin e barabartë të dhëmbëve të atomeve të zinkut, të cilat lejojnë shpërndarje të barabartë të forcës sa herë që krijesat kërcasin mbi diçka. Kjo veçori, thonë studiuesit, një ditë mund të zbatohet në mjetet e bëra nga njeriu.
“Të kesh shpërndarjen uniforme, në thelb, është sekreti,” tha Arun Devaraj, një shkencëtar i lartë kërkimor në Laboratorin Kombëtar të Pacific Northwest të Departamentit Amerikan të Energjisë dhe autor i një studimi mbi përbërjen e dhëmbëve të milingonave të botuar të mërkurën në revistën Scientific Reports. Dhëmbët e milingonave “madje mund të presin lëkurën e njeriut pa u thyer – është e vështirë ta bëjmë këtë edhe me dhëmbët tanë”.
Për të arritur në fund të sekreteve të natyrës dhe për të përmbushur nevojën e njerëzimit për pajisje elektronike me madhësi xhepi – kështu që ne të mund të kontrollojmë me lehtësi burimet tona në Twitter, natyrisht – studiuesit së pari izoluan një pjesë të vogël të një dhëmbi të vetëm të milingonës. Milingonat kanë dy, ose nganjëherë më shumë, dhëmbë në nofullën e jashtme. Pastaj, ekipi iu drejtua një teknike të quajtur tomografia e sondës së atomit, e cila saktësisht jep një pamje se ku ndodhet secili atom brenda një objekti.
“Plani,” tha Devaraj, “ishte që të përdorej ajo teknikë për të kuptuar vërtet se si shpërndahet zinku brenda këtyre dhëmbëve të milingonave dhe si po çon kjo në forcën që ato marrin.”
Tomografia e sondës atomike funksionon përmes analizës së kundërt. Në thelb, ju mund të vendosni një objekt në një dhomë, pastaj ta avulloni ngadalë – atom për atom – dhe të mblidhni të dhënat e secilit komponent në një detektor. Duke përdorur atë informacion, atëherë mund të rindërtoni objektin si një model 3D, përveçse kësaj radhe, me atome të identifikueshëm.
Pasi ndoqën këto hapa me një “gjilpërë” mikroskopike me kafshimin e milingonave, ekipi zbuloi se atomet e zinkut të dhëmbit – përgjegjës për natyrën shpuese, të dhimbshme të kafshimeve të milingonave – u shpërndanë në një mënyrë çuditërisht uniforme dhe jo në grumbuj.
Sa herë që një milingonë kafshon diçka, forca shpërndahet në mënyrë perfekte në të gjithë dhëmbët e tyre për shkak të shpërndarjes së barabartë të atomeve të zinkut. Kjo shpjegon pse vetëm rreth 10-20% e zinkut është në të vërtetë e nevojshme për materialin e tyre të fuqishëm dentar. Më mirë akoma, studiuesit thonë se kafshët përfundojnë duke përdorur rreth 60% ose më pak të forcës sesa do të kërkonin nëse dhëmbët e tyre ishin identikë me të bardhët tanë relativisht të dobëta, të cilët kanë lloje dhe shpërndarje të ndryshme të elementeve.
“Kimistët organikë dhe inorganikë mund të punojnë së bashku për të sintetizuar materialet që janë vërtet të forta, të frymëzuara nga këto lloj materialesh,” tha Devaraj.
Zbatimi i konceptit të atomeve të përhapur në mënyrë të barabartë – zinku, ose elementë të tjerë – në instrumentet që ndërtojnë teknologjinë njerëzore do t’i ofronte mini-mjeteve tona të ardhshme një përfitim të dyfishtë. Ato do të ishin më të lira, sepse do të ishte e nevojshme një sasi më e vogël përbërësish të kushtueshëm dhe më të fortë. Ata gjithashtu do të ishin më efikasë për faktin se më pak forcë do të kërkohej gjatë përdorimit.
Tjetra, Devaraj dhe studiuesit e tjerë kërkojnë të vazhdojnë të gjejnë mënyra për të revolucionarizuar mënyrën se si ne ndërtojmë pajisje të teknologjisë kompakte duke analizuar specie të tjera të vogla që bredhin me armatime të fuqishme.
“Ne kemi filluar të shikojmë thumbimin e akrepit, për shembull, dhe bishtin e merimangës,” tha Devaraj, “dhe shumë lloje të tjera të mjeteve “miniaturë” për të kuptuar llojin e arsenaleve të veglave të vogla të insekteve.”
Burimi: CNET
