นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจีนแห่งฮ่องกงและมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน ค้นพบแนวทางใหม่ในการสร้างวัสดุขนาดเล็กในระดับนาโน จากการใช้วัสดุที่เรียกว่า “ไฮโดรเจล” ซึ่ึ่งมีคุณสมบัติคล้ายฟองน้ำสามารถดูดซับสารที่มีขั้วสูงได้ในปริมาณมาก เช่น น้ำ เอทานอล เมทานอล โดยวัสดุขนาดเล็กมาก ๆ นี้ ไม่ได้ถูกสร้างให้มีขนาดเล็กจิ๋วขึ้นตั้งแต่แรก แต่เป็นการสร้างจากขนาดปกติและย่อส่วนให้มีขนาดเล็กลงในระดับนาโนหลังจากนั้น เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของไฮโดรเจลที่สามารถตอบสนองต่อสารเคมีด้วยการหดหรือขยายตัวได้หลายเท่า นักวิจัยพบว่า เมื่อใช้แสงเลเซอร์ยิงเข้าไปในโครงสร้างไฮโดรเจลที่อยู่ในลักษณะที่ขยายตัวอยู่ สารที่อยู่ในไฮโดรเจลจะเปลี่ยนสีและทำให้เกิดเป็นลวดลายต่าง ๆ ได้ โดยสารที่เติมลงไปเพื่อทำให้เกิดภาพสีสามมิติขึ้นมานั้น ส่วนใหญ่มักจะเป็นสารประกอบโลหะทรานซิชัน เช่น ทอง เหล็กออกไซด์ ไททาเนียมไดออกไซด์ จากนั้น ทำให้ไฮโดรเจลหดตัวจนมีขนาดเล็กลงประมาณ 13 เท่าของขนาดเดิม ทำให้ภาพที่สร้างขึ้นมีขนาดเล็กลงจนมีขนาดประมาณเม็ดเลือดแดงหรือเล็กจนไปถึงระดับนาโนได้
นักวิจัยคาดว่าแนวคิดใหม่นี้อาจนำไปสู่การสร้างวัสดุที่สามารถเก็บข้อมูลลับในอนาคต ด้วยความสามารถในการหดและขยายตัวได้ซ้ำหลาย ๆ ครั้ง และความแม่นยำของเลเซอร์ ทำให้สามารถสร้างตัวอักษรขนาดเล็กจำนวนมากจนกลายเป็นข้อมูลหรือบทความที่มีลักษณะเป็นโฮโลแกรมซ้้อนกันเป็นชั้น ๆ ภายในไฮโดรเจลได้ และเมื่อย่อขนาดเจลลงจนข้อความทั้งหมดมีขนาดที่เล็กมากๆ ก็จะไม่มีใครสามารถอ่านได้ด้วยตาเปล่า ซึ่งการจะอ่านข้อมูลนั้นได้ ผู้รับจำเป็นต้องทราบถึงชนิดและปริมาณของสารเคมีที่ถูกต้องที่ใช้ในการขยายตัวของไฮโดรเจลให้กลับมามีขนาดเท่ากับขนาดเริ่มต้น ซึ่งถือเป็นกุญแจสำคัญในการไขข้อมูลลับที่ซ่อนอยู่ นอกจากนี้ นักวิจัยคาดว่าวิธีการนี้อาจนำไปสู่การสร้างวัสดุประเภทต่าง ๆ ที่มีขนาดเล็กในระดับนาโนในอนาคตได้อีกด้วย
เรียบเรียงโดย: อภิชญา นุชจิโน นักวิชาการ กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
ข้อมูลจาก