Wittenskippers hawwe in platfoarm ûntwikkele foar gearstalde nanosisearre materiële komponinten, of "nano-objekten," fan heul ferskillende soarten - inorganysk as organysk - yn winske 3-D-struktueren. Hoewol selsmacht (SA) (SA) brûkt is om nanomaterialen te organisearjen, is it proses ekstreem systeem-spesifyk west, feroverje ferskate struktueren op basis fan 'e yntrinsike eigenskippen fan' e materialen. Lykas rapporteare yn in papier dat hjoed yn 'e natuer materialen publisearre, kin har nije DNA-programmearring-platfoarm tapast wurde om te organisearjen op deselde foarskreaune manieren op' e nanoscale (billionths fan in meter, gemysk, gemyske, en oare eigenskippen opkommen.
"Ien fan 'e wichtige redenen wêrom't SA gjin technyk is foar praktyske applikaasjes is dat itselde SA's proses net kin wurde tapast op ferskate Nanomaterial (CFN) - in Amerikaanske ôfdieling fan enerzjy (DEE) Office of Science Musor Facility at Brookhaven nasjonaal laboratoarium - en in heechlearaar gemysk gemyske engineering en fan tapaste fysike en materialen wittenskip by Columbia-technyk. "Hjir, wy beslút it SA-proses fan materiële Polyhedrale DNA-frames dy't ûnderskate kinne en ynklusyf metalen, saltes en enzymen."
De wittenskippers yngenieare synthetyske DNA-frames yn 'e foarm fan in kubus, octahedron, en Tetrahedron. Binnen de frames binne DNA "Arms" dat allinich nano-objekten mei de komplementêre DNA-sekwinsje kinne bine. Dizze materiaal voxels - de yntegraasje fan it DNA-frame en Nano-objekt - binne de geboublokken wêrfan Macroskafale 3-D-struktueren kinne wurde makke. De frames ferbine mei elkoar, nettsjinsteande hokker soart nano-objekt binnen is (of net) is neffens de komplementêre sekwinsjes dy't se wurde kodearre by har hoekpunten. Ofhinklik fan har foarm, hawwe frames in oar oantal hoekpunten en dêrmei foarmje folslein ferskillende struktueren. Elke nano-objekten host yn 'e frames nimme dy spesifike ramstruktuer oan.
Harren gearwurking oangrave, selektearje de wittenskippers Metallic (Goud) en Sickmium) Nanoparticles en in baktearjende proteïne (streptavidet) as de anorganyske en organyske nano-objekten wurde pleatst yn 'e DNA-frames. Earst befêstige se de yntegriteit fan 'e DNA-frames en formaasje en formaasje fan mikroskopen yn' e CFN Electrit-foarsjenning en it Van Andel Institute dat hat op Cryogene temperatueren dy't wurkje foar biologyske samples. Se beskeadigen dan de 3-D-lattige struktueren op 'e gearhingjende hurde röntgenmerken en komplekse materialen fan' e nasjonale Synchrotron Light Boarne II (NSL-IS-kantoar fan 'e wittenskiplike brûkersfoarsjenning by Brookhaven Lab. Columbia Engineering Bykhovsky heechlearaar Gemyske yngenieur San-Wyntich Kumar en syn eksperimentlike struktueren (basearre op 'e rôfdraad-patroanen) wiene de meast rommeljende stabylen dy't de materiaal voxels koe foarmje.
"Dizze materiële Voxels kinne ús begjinne te brûken fan Ideeën ôflaat fan atomen (en molekulen) dy't se foarmje, en pur dizze grutte kennis en database nei systemen fan belang by de Nanoscale," Kumar útlein.
De studinten fan Gang by Columbia Doe oantoand hoe't it assembla-platfoarm koe wurde brûkt om de organisaasje te riden fan twa ferskillende soarten materialen mei gemyske en optyske funksjes. Yn ien gefal sammele se twa enzymen, oan it meitsjen fan 3-D-arrays mei in hege ferpakking-tichtens. Hoewol de enzymen bleau gemysk net feroare, lieten se sjen litte oer in fjirde ferheging fan enzymatyske aktiviteit. Dizze "NANOREACTORS" koe wurde brûkt om CASCADE-reaksjes te manipulearjen en de stof fan gemysk aktive materialen yn te bringen. Foar de optyske materiaalmateriaal mingden se twa ferskillende kleuren fan kwantum-punten - Tiny Nanocrystals dy't wurde brûkt om televyzje-byldskermen te meitsjen mei hege kleur saturaasje en helderheid. Ofbyldings ferovere mei in Fluorescence Microscope liet sjen litte dat it foarme roastere kleuren suver ûnderhâldde ûnder de diffraksjelimyt (golflingen) fan ljocht; Dit pân koe tastean foar wichtige resolúsje ferbetterjen yn ferskate werjefte- en optyske kommunikaasjetechnologyen.
"Wy moatte opnij neitinke hoe materialen kinne wurde foarme en hoe't se funksjonearje," neamde bart. "Materiaal opnij kin net needsaaklik wêze; gewoan ferpakking fan besteande materialen yn nije manieren yn 'e printsjen fan' e ôfdrukken fan 3-D-ôfdrukken fan ferskate materiële klassen, yntegrearje, dy't oars yntegrearje koe nansomotioenskip revolúsje. "
Materialen levere troch Doe / Brookhaven Nasjonaal laboratoarium. Opmerking: Ynhâld kin wurde bewurke foar styl en lingte.
Krij it lêste wittenskip Nijs mei de frije e-post-nijsbrieven fan Sciencedaily, deistich en wykliks bywurke. Of werjaan oere bywurke nijsfeeds yn jo RSS-lêzer:
Fertel ús wat jo tinke oan SCiencedaily - wy wolkom sawol positive as negative opmerkings. Hawwe problemen mei de side? Fragen?
Posttiid: jan-14-2020