Οι επιστήμονες δημιουργούν τρισδιάστατους αγωγούς νανοκλίμακας με βάση το DNA
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, αποτελούμενη από Αμερικανούς και Ισραηλινούς επιστήμονες, κατάφερε για πρώτη φορά να αποκτήσει ένα υπεραγώγιμο υλικό σε μια τρισδιάστατη δομή. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιήθηκαν μόρια αυτο-συναρμολόγησης ϋΝΑ ως βάση για το προϊόν.
Πώς δημιουργήσατε το 3D νανοϋλικό
Μηχανικοί από το Brookhwaven Laboratory (USA), το Columbia University (USA) και το Bar-Ilan University (Israel) κατάφεραν να αναπτύξουν η βάση για το σχηματισμό νανοαρχιτεκτονικών χύδην υπεραγωγών, η οποία αποδείχθηκε ότι βασίστηκε στην αυτοσυναρμολόγηση μορίων DNA με σταθερό διαμόρφωση.
Χάρη στη δομική δυνατότητα προγραμματισμού, το DNA είναι σε θέση να παρέχει μια πλατφόρμα για τη συναρμολόγηση και τη δημιουργία προηγουμένως σχεδιασμένων κατασκευών, σύμφωνα με το Brookhwaven Lab.
Υπάρχει όμως ένα σημαντικό μειονέκτημα, δηλαδή η ευθραυστότητα του DNA, το οποίο δεν το επιτρέπει να χρησιμοποιηθεί για κατασκευή από ανόργανα υλικά.
Σε ένα νέο επιστημονικό έργο, οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι είναι σε θέση να λάβουν ως βάση το ικρίωμα DNA για να σχηματίσουν τρισδιάστατο. δομές που μπορούν στη συνέχεια να μετατραπούν πλήρως σε ανόργανα υλικά, για παράδειγμα, υπεραγωγοί.
Προκειμένου να ενισχυθεί το ικρίωμα DNA, οι μηχανικοί αποφάσισαν να το επικαλύψουν με διοξείδιο του πυριτίου. Μετά από αυτό, η προκύπτουσα δομή εξετάστηκε χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (NSLS-II) και διασφαλίστηκε ότι η προκύπτουσα δομή αντιστοιχεί ακριβώς στις προηγουμένως καθορισμένες παραμέτρους.
Έτσι, η επικάλυψη του DNA με διοξείδιο του πυριτίου έχει δημιουργήσει μια μηχανικά σταθερή δομή για τους επιστήμονες, η οποία είναι ιδανική για την εφαρμογή ανόργανων υλικών.
Μετά από αυτό, τα πλέγματα DNA που μετασχηματίστηκαν με αυτόν τον τρόπο ανακατευθύνθηκαν στο Ινστιτούτο Bar-Ilan, όπου εφάρμοσαν ένα νιόβιο υπεραγωγών χαμηλής θερμοκρασίας με εξάτμιση.
Ταυτόχρονα, ολόκληρη η διαδικασία υποβλήθηκε σε προσεκτικό έλεγχο, έτσι ώστε το στρώμα νιόβιου να καλύπτει ολόκληρο το πλαίσιο ομοιόμορφα και σε καμία περίπτωση να διεισδύει στο τεμάχιο εργασίας διαμέσου και διαμέσου έτσι ώστε να μην υπάρχει βραχυκύκλωμα.
Στην πραγματικότητα, αυτή η τεχνολογία DNA Origami δεν είναι καινούργιο και υπάρχει για περίπου 15 χρόνια, αλλά μέχρι τώρα κανείς δεν έχει εφαρμόσει έναν υπεραγωγό με αυτόν τον τρόπο.
Σε τι χρησιμεύει
Οι συγγραφείς της μελέτης αναμένουν ότι οι προκύπτουσες δομές θα χρησιμοποιηθούν σε ενισχυτές σήματος που μπορούν να αυξήσουν τόσο την ταχύτητα όσο και την ακρίβεια των κβαντικών υπολογιστών. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ιδιαίτερα ευαίσθητους αισθητήρες μαγνητικού πεδίου τόσο σε ιατρικές όσο και σε συσκευές γεωλογικής εξερεύνησης.
Οι επιστήμονες έχουν μοιραστεί τα αποτελέσματα της εργασίας τους στις σελίδες του περιοδικού Επικοινωνία για τη φύση.
Εάν σας άρεσε το υλικό, τοποθετήστε τους αντίχειρές σας και φροντίστε να εγγραφείτε. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!