Elm adamları, nanosize material komponentləri və ya "nano-cisimlər" toplamaq üçün bir platforma, çox fərqli növlərin - qeyri-üzvi və ya üzvi - istədiyi 3 ölçülü struktur halına gətirdi. Özünü toplama (SA) bir neçə növ nanomaterialları təşkil etmək üçün uğurla istifadə olunsa da, proses, materialların daxili xüsusiyyətlərinə əsaslanan fərqli quruluşlar yaradan, son dərəcə sistemdən ibarətdir. Təbiət materiallarında bu gün yayımlanan bir kağızda bildirildiyi kimi, onların yeni DNA proqramlaşdırıla bilən nanofabrication platforması, unikal optik, kimyəvi və digər xüsusiyyətlərin ortaya çıxdığı, nanoskale (metrin milyardıncı) eyni şəkildə müxtəlif 3 ölçülü material təşkil etmək üçün tətbiq edilə bilər.
"SA-nın praktik tətbiqlər üçün seçim texnikası olmadığını əsas səbəblərdən biri, eyni SA-nın müxtəlif nanokomponentlərdən eyni 3 ölçülü sifarişli seriallar yaratmaq üçün geniş materiallar, Oleg dəstəsi, Funksional Nanomateriallar (CFN), Brookhaven Milli Elm İstifadəçi Təsərrüfatı İdarəsi (Doe) Ofisi Laboratoriya - və Kimya Mühəndisliyi və Kolumbiya mühəndisliyindəki Tətbiqi Fizika və Material Elminin professoru. "Burada, müxtəlif qeyri-üzvi və ya üzvi nano-obyektləri, o cümlədən metal, yarımkeçiricilər və hətta zülal və hətta zülallar və hətta zülallar və hətta zülal və fermentlər daxil olan sərt polyhedral DNA-cisimləri əhatə edə bilən SA prosesini material xüsusiyyətlərindən əldə etdik."
Elm adamları bir kub, oktahedron və tetrahedron şəklində sintetik DNT çərçivələrini mühəndisləşdirdilər. Çərçivələrin içərisində yalnız DNT-nin tamamlayıcı DNT ardıcıllığı olan nano-cisimləri bağlaya bilən DNT "qolları" var. Bu material vokselləri - DNT çərçivəsinin və nano-obyektin inteqrasiyası - 3-D quruluşunun edilə biləcəyi tikinti bloklarıdır. Çərçivələr, nano-obyektin uclarında (və ya deyil), onların uclarında kodlandıqları əlavə ardıcıllıqla (və ya olmamasından asılı olmayaraq bir-birlərinə qoşulur. Onların şəklindən asılı olaraq, çərçivələr fərqli sayda ucu var və beləliklə tamamilə fərqli quruluşlar meydana gətirir. Çərçivələrin içərisində qonaq olan hər hansı bir nano-əşyalar həmin çərçivə quruluşunu götürür.
Məclisin yanaşmalarını nümayiş etdirmək üçün elm adamları DNT çərçivələrində qeyri-üzvi və üzvi nano-obyektlər kimi metal (qızıl) və yarımkeçirici (kadmium selenide) nanohissəcikləri və bakterial protein (strepavidin) seçdi. Birincisi, DNT çərçivələrinin bütövlüyünü və maddi voksellərin, CFN elektron mikroskopiya qurğusunda elektron mikroskoplar və bir sıra mikroskoplar, bioloji nümunələr üçün kriogen temperaturda işləyən alətlər dəsti olan Van Andel İnstitutu ilə birləşdirilmiş mikroskoplar. Daha sonra 3 ölçülü rentgen səpələnmə və mürəkkəb sinxrotron işıq mənbəyinin səpələnmə şüalarıdakı 3 ölçülü lattice strukturlarını sınaqdan keçirdilər (NSLS-II) - Brookhaven Lab-da Elm İstifadəçi Təsisatının başqa bir doe ofisi. Columbia mühəndisliyi Byxovsky Kimya mühəndisliyi professoru Sanat Kumar və qrupu, təcrübi olaraq müşahidə olunan lattice quruluşlarına (rentgen səpələnmə nümunələri əsasında) material voksellərinin meydana gələ biləcəyi ən termodinamik sabit olanlar olduğunu ortaya qoydu.
"Bu maddi voksellər bizə atomlardan (və molekullar), formalaşdırdıqları və bu geniş bilik və məlumat bazasını nanoskale-dəki maraq sistemlərinə qədər istifadə etməyə və portu olan kristallardan istifadə etməyə başlamağa imkan verir" dedi Kumar.
Kolumbiya-da dəstə şagirdləri daha sonra montaj platformasının kimyəvi və optik funksiyaları olan iki müxtəlif növ materialın təşkilini idarə etmək üçün necə istifadə oluna biləcəyini nümayiş etdirdi. Bir halda, yüksək qablaşdırma sıxlığı olan 3 ölçülü seriallar yaradan iki ferment yığdılar. Fermentlər kimyəvi cəhətdən dəyişməz qalsa da, enzymatik fəaliyyətin dörd qat artımını göstərdilər. Bu "nanoreactors" kaskad reaksiyalarını manipulyasiya etmək və kimyəvi cəhətdən aktiv materialların uydurmasını təmin etmək üçün istifadə edilə bilər. Optik maddi nümayiş üçün kvant nöqtələrinin iki fərqli rəngini qarışdırdılar - yüksək rəngli doyma və parlaqlıq ilə televiziya nümayişləri etmək üçün istifadə olunan kiçik nanokristalları qarışdırdılar. Fluorescence mikroskopu ilə tutulan şəkillər, formalaşdırılmış lattice, fərqli bir şəkildə (dalğa uzunluğunda) rəng saflığını qoruduğunu göstərdi; Bu əmlak müxtəlif ekran və optik rabitə texnologiyalarında əhəmiyyətli qətnamə yaxşılaşdırılmasına imkan verə bilər.
"Materialların necə meydana gələ biləcəyini və necə işləyə biləcəyini yenidən düşünməliyik" dedi dəstə. "Material yenidən tərtibi lazım olmaya bilər; sadəcə mövcud materialları yeni yollarla qablaşdırmalarını artıra bilər. Potensial olaraq, platformamızın daha kiçik tərəzi və dizayn edilmiş materialları idarə etmək üçün eyni yanaşmanı istifadə edərək, əksinə uyğunlaşmayanları inteuran, inqilab etmək
Doe / Brookhaven Milli Laboratoriyası tərəfindən verilən materiallar. Qeyd: Məzmun üslub və uzunluq üçün düzəldilə bilər.
Gündəlik və həftəlik yenilənən Scientenaily-ın pulsuz e-poçt bülletenləri ilə ən son xəbərləri əldə edin. Və ya RSS oxuyucusundakı saatlıq yenilənmiş xəbərlərinizə baxın:
Scientenilyily haqqında düşündüyünüzü bizə bildirin - həm müsbət, həm də mənfi şərhləri alqışlayırıq. Saytdan istifadə edərək hər hansı bir probleminiz var? Suallar?
Time vaxt: Jan-14-2020