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Comment faire pousser un Nanogarden

Wim Noorduin a le pouce vert - mais il ne fait pas pousser vos roses, tulipes et autres fleurs de variétés de jardin standard. Le boursier postdoctoral de la faculté d'ingénierie et de sciences appliquées de l'Université Harvard a plutôt tendance à s'intéresser aux «bourgeons» microscopiques qu'il cultive avec soin dans son laboratoire. Les fleurs délicates et fragiles sont en cristal.

rouge-nanoflower-Wim-Noorduin.jpg (Courtoisie d'image de Wim Noorduin)

«La technique est remarquablement simple: remplissez un bécher avec une solution contenant un sel et un composé de silicium dissous. Mettez dans une lame de verre ou un peu de métal pour agir comme le sol sur lequel les «plantes» en cristal vont se développer. Laisser le dioxyde de carbone de l'air se diffuser dans la solution, déclenchant une réaction simple qui fait sortir les produits chimiques dissous de la solution et forme un cristal solide, un cristal incurvé plutôt que déchiqueté, a expliqué le Boston Globe dans une récente article. Ajoutez un peu de colorant ici et là et vous obtiendrez des cristaux qui ressemblent aux feuilles et aux pétales des fleurs.

rose-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Courtoisie d'image de Wim Noorduin)

La revue Science et son journal ont décidé de faire apparaître le «nanoflowers» du scientifique dans ses pages. Science a publié un article rédigé par Noorduin et trois de ses collègues décrivant l’effort créatif et un essai sur le travail.

violet-nanoflowers-Wim-Noorduin.jpg (Courtoisie d'image de Wim Noorduin)

Auparavant, les scientifiques avaient mis au point des structures ressemblant à la flore à partir de matériaux tels que l'oxyde de zinc, mais ce qui est unique à Noorduin, c'est sa capacité à manipuler la croissance du carbonate de baryum et du silicate à son goût. Elias Vlieg, professeur de chimie à l'université Radboud, écrit avec son équipe quelles sont les conditions qui produisent quelles formes, à tel point qu'ils sont capables de «concevoir à volonté les formes obtenues et de combiner différentes conditions de croissance pour générer des formes encore plus complexes». aux Pays-Bas, dans Science . «Plutôt que de sélectionner un ensemble de conditions et de laisser le système évoluer passivement, les auteurs modifient activement les conditions du processus, permettant ainsi la construction d'éléments tels que des tiges, des vases, des branches et des feuilles.»

nanoflowers multicolores-Laura-Henriks-Wim-Noorduin.jpg (Image reproduite avec l'aimable autorisation de Laura Hendriks et Wim Noorduin)

Par exemple, pour produire un vase, Noorduin fait varier la quantité de dioxyde de carbone qui entre dans sa solution, simplement en couvrant ou en découvrant le bécher. L'approvisionnement en gaz contrôle l'épaisseur du vase. Dans le vase, il place ensuite une tige; tout en le cultivant, il ajoute une "pulsation de CO2" pour que la tige s'ouvre en bouton. S'il veut construire une rose, le scientifique-artiste-artiste ajuste le niveau de pH de la solution. De cette façon, les pétales se recroquevillent et forment des spirales, explique-t-il dans un courrier électronique. Dans une micrographie électronique, le jardin de Noorduin est naturellement de couleur noir et blanc, mais il ajoute des teintes artificielles aux images pour distinguer les feuilles et les fleurs des plantes.

Noorduin a planté un champ de fleurs sur un sou Noorduin a planté un champ de fleurs sur un sou. Vous pouvez les voir ici, sur les marches du Lincoln Memorial. (Courtoisie d'image de Wim Noorduin)

Pour vraiment ramener à la maison l'ampleur minuscule de ses créations, Noorduin a planté un champ de fleurs sur les marches du Lincoln Memorial - sur un sou.

Jusqu'à présent, le scientifique a expérimenté des motifs floraux. Il est cependant curieux d’autres architectures minuscules qu’il pourrait peut-être construire. «La nature a de nombreux exemples d'architectures minéralisées remarquablement diverses et complexes telles que les récifs coralliens à l'échelle macro et les squelettes étonnamment complexes de micro-organismes tels que l'acantharée à l'échelle micro», dit-il. «Notre objectif n'est pas tant de reproduire des formes particulières vues dans la nature. Nous sommes plutôt inspirés par une observation plus fondamentale: la diversité, la hiérarchie et la complexité des modèles semblent être pratiquement illimitées. »

nanoflowers-petites-rouges-Wim-Noorduin.jpg (Courtoisie d'image de Wim Noorduin)

Le répertoire de Noorduin sera sans aucun doute élargi à mesure qu'il explorera ces formes sans limites. «Plus de contrôle mènera sans aucun doute à des structures moins agréables sur le plan artistique, mais plus utiles sur le plan technologique», écrit Vlieg.

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