Wim Noorduin heeft een groene duim, maar hij kweekt niet je standaard rozen, tulpen en andere bloemen in de tuin. De postdoctorale fellow aan de School of Engineering and Applied Sciences van de Harvard University heeft in plaats daarvan de neiging om microscopisch kleine "knoppen" te kweken die hij zorgvuldig in zijn laboratorium cultiveert. De bloemen - delicaat en kwetsbaar - zijn gemaakt van kristal.
(Afbeelding afkomstig van Wim Noorduin) “De techniek is opmerkelijk eenvoudig: vul een beker met een oplossing waarin een zout en een siliconenverbinding zijn opgelost. Doe in een glasplaatje of een beetje metaal om te fungeren als de grond waarop de kristallen 'planten' zullen groeien. Laat koolstofdioxide uit de lucht in de oplossing diffunderen, waardoor een eenvoudige reactie wordt veroorzaakt die ervoor zorgt dat de opgeloste chemicaliën uit de oplossing komen en een vast kristal vormen - een kristal dat eerder curvy is dan gekarteld, "legde de Boston Globe uit in een recente artikel. Voeg hier en daar een beetje kleurstof toe en wat resulteert in kristalgroei die lijkt op de bladeren en bloemblaadjes van bloemen.
(Afbeelding afkomstig van Wim Noorduin) De blik van The Globe in het project van Noorduin werd ingegeven door het tijdschrift Science en zijn beslissing om de "nanoflowers" van de wetenschapper op zijn pagina's te plaatsen. Science publiceerde een paper geschreven door Noorduin en drie van zijn collega's die het creatieve streven beschrijven en een essay over het werk.
(Afbeelding afkomstig van Wim Noorduin) Eerder hebben wetenschappers structuren gekweekt die lijken op flora uit materialen zoals zinkoxide, maar wat uniek is aan Noorduin is zijn vermogen om de groei van bariumcarbonaat en silicaat naar zijn smaak te manipuleren. Hij en zijn team begrijpen welke omstandigheden welke vormen produceren, zozeer dat ze in staat zijn "de resulterende vormen naar believen te ontwerpen en verschillende groeiomstandigheden te combineren om nog complexere vormen te genereren", schrijft Elias Vlieg, hoogleraar chemie aan de Radboud Universiteit in Nederland, in Science . "In plaats van één set voorwaarden te selecteren en het systeem passief te laten evolueren, veranderen de auteurs de procesomstandigheden actief, waardoor de constructie van elementen zoals stengels, vazen, takken en bladeren mogelijk wordt."
(Afbeelding afkomstig van Laura Hendriks en Wim Noorduin) Om bijvoorbeeld een vaas te produceren, fluctueert Noorduin de hoeveelheid koolstofdioxide die in zijn oplossing komt, gewoon door het bekerglas te bedekken of bloot te leggen. De toevoer van gas regelt de dikte van de vaas. In de vaas plaatst hij vervolgens een stengel; terwijl hij het cultiveert, zegt hij dat hij een "puls van CO2" toevoegt, zodat de stengel opent in een knop. Als hij een roos wil bouwen, past de wetenschapper-kunstenaar het pH-niveau van de oplossing aan. Op deze manier krullen de bloembladen en vormen spiralen, legt hij uit in een e-mail. In een elektronenmicroscoop is de tuin van Noorduin van nature zwart en wit van kleur, maar hij voegt kunstmatige tinten toe aan de afbeeldingen om de bladeren en stengels van de planten te onderscheiden van hun bloesems.
Noorduin plantte een veld met bloemen op een cent. Je kunt ze hier zien, op de trappen van het Lincoln Memorial. (Afbeelding afkomstig van Wim Noorduin) Om de minuscule schaal van zijn creaties echt naar huis te rijden, plantte Noorduin een veld met bloemen op de trappen van het Lincoln Memorial - op een cent.
Tot nu toe heeft de wetenschapper geëxperimenteerd met bloemenpatronen. Hij is echter nieuwsgierig naar andere kleine architecturen die hij misschien zou kunnen bouwen. "De natuur heeft veel voorbeelden van opmerkelijk diverse en complexe gemineraliseerde architecturen zoals koraalriffen op macroschaal en de verbazingwekkend ingewikkelde skeletten van micro-organismen zoals acantharea op microschaal", zegt hij. “Ons doel is niet zozeer om bepaalde vormen in de natuur te reproduceren. We zijn eerder geïnspireerd door een meer fundamentele observatie: de diversiteit, hiërarchie en complexiteit van de patronen lijkt vrijwel onbeperkt. "
(Afbeelding afkomstig van Wim Noorduin) Noorduin's repertoire zal ongetwijfeld uitbreiden als hij deze onbegrensde vormen verkent. "Meer controle zal ongetwijfeld leiden tot structuren die misschien minder artistiek, maar technischer bruikbaar zijn", schrijft Vlieg.
