Робот по имени WANDA умеет создавать нанокристаллы

Нанокристаллы сегодня используются в разных отраслях промышленности – при формировании солнечных батарей, в электронике, биологии, например. Их создание для каждой отдельной области и цели несколько усложняет процесс производства. Хотя теперь, благодаря спроектированному и уже даже работающему в Лаборатории Беркли (Berkeley Lab) роботу WANDA нанокристаллы можно не просто синтезировать без большого труда, но и адаптировать их состав и структуру в зависимости от цели применения.

WANDAИтак, в Лаборатории Беркли теперь нет места ошибке и человеческому фактору, когда дело касается создания нанокристаллов. Ведь этим вплотную занимается робот WANDA – «Workstation for Automated Nanomaterial Discovery and Analysis», что переводится как «Рабочая станция для создания и анализа наноматериалов».

Благодаря данному аппарату синтез нанокристаллов полностью автоматизируется, и исключаются проблемы с традиционными техниками их создания. Ведь эти процессы достаточно трудоемкие и требуют не только большого внимания работников, но также отличаются друг от друга в зависимости от назначения создаваемых нанокристаллов. Кроме этого, благодаря индивидуальному подходу робота к созданию разных типов нанокристаллов ученые могут использовать и разное сырье для их синтеза, и даже комбинировать разные материалы.

Сотрудница Лаборатории Беркли и директор отделения по исследованию неорганических наноструктур (Inorganic Nanostructures Facility) в Беркли Делия Миллирон (Delia Milliron) рассказывает по этому поводу следующее: «WANDA постоянно производит нанокристаллы исключительного качества, причем этот процесс унифицирован для любого типа и предназначения продукта. А сейчас к тому же мы еще и используем робота для открытия новых составов и особенностей нанокристаллов».

Процесс формирования нанокристалов на первый взгляд кажется простым. Механизм подачи жидкости впрыскивает вещество-предшественник нанокристалла в реакторы. После того, как серия реакций завершается, структурные и оптические особенности продукта быстро сканируются роботом. Сам механизм WANDA помещен в наполненную азотом камеру, которая специально спроектирована так, чтобы не позволить проникнуть в пробирки кислороду и воде и не дать им повлиять на ход реакции, на препараты и свежеизготовленные нанокристаллы.

Не стоит забывать и о том, что WANDA контролируется оператором с помощью специальной компьютерной программы. Так что даже новичок способен управлять роботом и выполнять с его помощью сложные задания, которые в других ситуациях требуют большого опыта работы с химикатами.

На данный момент команда под руководством Миллирон получила с помощью WANDA и даже оптимизировала очень разнообразный набор наноматериалов, который обычно создается в специальных лабораторных условиях. Во время демонстраций способностей WANDA было показано, как робот создает квантовые точки селенида кадмия. Их размер может быть изменен, и в итоге эти наночастицы получают возможность излучать разные оттенки света. В ходе работы WANDA также оптимизировала размеры и структуру нанокристаллов, а также их люминесцентные свойства.

В принципе, такая технология работы с нанокристаллами способна полностью изменить ход исследований в данной сфере. Ведь благодаря WANDA ученые не только оптимизируют работу над синтезом наночастиц в целом, но и получают более глубокие знания в области химии и физики наноматериалов.

При копировании материала ссылка на сайт robotor.ru обязательна.