Nanoméretű keblek uzsorakamatból

Egy ügyes programozó rengeteg pénzt keres egy jó ötlettel. A történet eddig nem különösebben izgalmas, de ha bejönnek a képbe az anamorfikus szobrok és a nanoméretű meztelen nők, rögtön felébred az érdeklődésünk e különös figura iránt, és még talán azt is elviseljük, hogy esik majd pár szó a kétfotonos polimerizációról.

Jonty Hurwitz kétségkívül érdekes fickó. A neve a rövidtávú és pofátlanul magas kamatra adott hiteleiről elhíresült Wonga.com (magyarra egyébként lóvé.com-ként fordítható a név) társalapítójaként lehet ismert sokak számára, és Facebook-adatlapja tanúsága szerint művészi tevékenysége leginkább e cég sikerei után indult be.

Már johannesburgi mérnöki tanulmányai óta a tudomány és a művészet kapcsolata érdekelte, több anamorfikus szobrot készített (melyek jellemzője, hogy egy különleges nézőpontból vagy valamilyen görbe tükrön át szemlélve válnak értelmezhetővé), legújabb projektje pedig a világ legkisebb szobrának megalkotása volt. Ha pedig már fejébe vette, a Karlsruhei Műszaki Egyetem mérnökeinek segítségével hét szobrot is készített igencsak bonyolult kamerarendszerrel lefotózott modellek alapján.

A programozó-hitelező-művész múzsája kétszáz kamera fókuszában Forrás: Jonty Hurwitz

A több mint kétszáz fényképezőgép felvételeiből egy orosz csapat készített igen pontos háromdimenziós modelleket, majd ezt az úgynevezett kétfotonos polimerizációs eljárással mikrométeres méretben (nanométeres felbontással) kinyomtatták a karlsruhei kutatók. A mester az alábbi videón kellően excentrikus előadásmódban mesél arról, mekkora dobozban jutott hozzá a végeredményhez, és miért kapta a sorozat a Trust (Bizalom) nevet.

Az ilyen méretű szobroknak nemcsak a kinyomtatásához van szükség egyetemi kutatócsoportok megfeszített munkájára, de ahhoz is komoly szakemberek kellenek, hogy lefényképezzék őket. Az itt bemutatott képek elektronmikroszkóppal készültek, és ha hihetünk az alkotónak, a tapasztalt mikroszkópos szakembereknek is majd egy órára volt szükségük, hogy ráakadjanak az aprócska szobrokra egy tükörszerű üveglemezen.

Ámor és Psyché huszonegyedik századi találkozása a pásztázó elektronmikroszkóp tárgyasztalán Forrás: Jonty Hurwitz

Azok számára, akik nem tudnak angolul, vagy nem volt idejük megnézni a videót, eláruljuk, hogy a kis szobrocskák a maguk fizikai valójában már nem léteznek, mert az egyik kutató két művelet között véletlenül hozzányúlt a tárgylemezhez, melyen így a csinos, nanoméretű testek helyett csak egy zsíros ujjlenyomat maradt. Ezért kéri hát bizalmunkat Hurwitz, hogy higgyük el, a képek valódi szobrokról készültek. (Ezt a bizonyos bizalmat kicsit rombolja az a nyilvánvaló tény, hogy a hangya fejére, a tű fokára és a hajszálra valamilyen képmanipulációs programmal kerültek fel a szobrocskák.)

A mikromúzsa elvileg bőven átfér a tű fokán Forrás: Jonty Hurwitz

Jonty Hurwitz azt állítja, hogy az övéi (voltak) a jelenlegi legkisebb szobrok a világon, azonban ez leginkább csak annak köszönhető, hogy másoknak még nem voltak komoly nanoszobrász ambíciói - a kutatók leginkább vicces sárkányokat, szélmalmokat és rácsokat fabrikáltak ezzel a technológiával, mely már a kétezres évek elejétől rendelkezésre áll.

Hogyan faragjunk nanonőt?

Az egész a femtoszekundumos lézerimpulzusokkal kezdődött. A lézerfizikusok rájöttek, hogyan állíthatnak elő hihetetlenül rövid, a másodperc 10^-15-ed részéig tartó lézerimpulzusokat, melyek elképesztően nagy energiát szállítanak. Hogy egy kicsit képbe kerüljünk: a fény egy femtoszekundum alatt néhány nanométert (a méter egymilliárdod részét) tesz meg, tehát ezekre a lézerimpulzusokra úgy gondolhatunk, mint piciny, pár nanométeres átmérőjű száguldó energiabombákra.

Hajadon a hajadon - a kép ugyan ügyes montázs, de a hölgy méretei valóban így viszonyulnak a hajszáléhoz Forrás: Jonty Hurwitz

A nanoszobrászkodáshoz már csak az kellett, hogy történjen valami a szobor nyersanyagában, ahol két ilyen impulzus találkozik, hiszen ekkor az így kinyomtatott szobor egy-egy “képpontja” (a 3D nyomtatásban ezt voxelnek hívják) nanométeres mérettartományba esik majd. Ezt a szívességet megteszik nekünk bizonyos vegyi anyagok, melyek akkor bomlanak el, ha gyors egymásutánban két foton is gerjeszti őket - a bomlásuk pedig helyi polimerizációt indít el, vagyis az adott pont megszilárdul.

Úgy képzelhetjük el az egészet, mintha lenne egy nagy, átlátszó gyantával töltött kockánk, és azt két lézerpointerrel világítanánk meg. A pointerek fénye önmagában áthatol a kocka anyagán, ha azonban a két sugár találkozik, a gyanta azon a ponton megszilárdul. Ha végeztünk, csak ki kell mosnunk a gyantát a tartályból, és a megszilárdult pontok a helyükön maradnak - és kész is a szobor.