Крошечные раковины могут быть спроектированы во множество мелких устройств, требует бригады ученых. Бригада продемонстрировала способ преобразовать раковины диоксида кремния диатомовых водорослей, одноклеточных морских водорослей, в оксид магния. Уловка могла привести к миниатюрным датчикам, капсулам доставки лекарственных средств и другим устройствам.В течение многих лет Кеннет Сэндхэдж, химик материалов в Университете штата Огайо в Колумбусе, работал для развития способов изменить химию предымеющих форму керамических материалов.
Работа Сэндхэджа взяла его в Германию, где случайно он встретил специалист по биологии моря Моника Шоенваелдер от Института Альфреда Вегенера Полярного и Морского исследования в Бремерхафене. После слушания, что Шоенваелдер описывает изящные микрораковины, созданные диатомовыми водорослями, Сэндхэдж понял, что они могли сделать «большие предварительные формы для трехмерных микроустройств», говорит он.Приблизительно 100,000 разновидностей диатомовых водорослей варьируются по размеру от меньше чем микрометра до нескольких миллиметров и известны их запутанным особенностям и экзотическим формам. «Многие из тех форм не слишком далеки от того, что Вы хотели бы для практических применений», говорит Сэндхэдж. Но естественный материал раковины не идеален для всех наноустройств.
Для замены кремнезема более полезными материалами Сэндхэдж и его коллеги нагрели раковины диатомовой водоросли Aulacoseira к 900 градусам Цельсия в атмосфере магниевого газа. Магний полностью переместил кремний в раковине, оставив отлично сформированный цилиндр оксида магния, отчетов бригады в выпуске 18 марта Наступающих Материалов. Несмотря на то, что оксид магния «раковины» мог быть полезным как съемники отходов хэви-метала или как добавка трения в тормозных накладках, Сэндхэдж говорит, что метод должен также работать на широкий спектр других материалов. Он недавно объединился с фармакологом для развития мелких капсул доставки лекарственных средств с помощью раковин на основе составов оксида кальция, которые, в отличие от кремнезема, могут быть с готовностью абсорбированы органом.
Метод, «очень вероятно», будет иметь реальные заявления, говорит Морли Стоун, биохимик в американской Научно-исследовательской лаборатории Военно-воздушных сил на Авиационной базе ВВС Мастера-Patterson в Дейтоне, Огайо. «Эта работа заполняет важную пустоту», говорит Стоун, потому что она «позволяет сделать сложную структуру кремнезема и преобразовать его в другую окись с более желательными свойствами». В конечном счете говорит Сэндхэдж, ученые могут даже стремиться «переделать ДНК диатомовых водорослей для создания скроенных форм».