Գիտնականները մշակել են նանոզացված նյութական բաղադրիչներ հավաքելու հարթակ, շատ տարբեր տեսակների `անօրգանական կամ օրգանական` անօրգանական կամ օրգանական `ցանկալի 3-դ կառուցվածքների մեջ: Չնայած ինքնակառավարումը (SA) հաջողությամբ օգտագործվել է մի քանի տեսակի նանոմ նյութեր կազմակերպելու համար, գործընթացը եղել է չափազանց համակարգի հատուկ, ստեղծելով տարբեր կառույցներ, հիմնվելով նյութերի ներքին հատկությունների հիման վրա: Ինչպես հաղորդվում է բնության մեջ այսօր հրապարակված թերթում, նրանց նոր DNA-Programable նանոֆորմատի պլատֆորմը կարող է կիրառվել նանոմալեում (մետր մետր) մի շարք երկու ձեւերով կազմակերպելու համար, որտեղ ի հայտ են գալիս եզակի օպտիկական, քիմիական եւ այլ հատկություններ:
«Այն հիմնական պատճառներից մեկը, թե ինչու SA- ն գործնական ծրագրերի ընտրության տեխնիկա չէ, այն է, որ նույն SA գործընթացը չի կարող կիրառվել տարբեր նանոմպոնյանցից (CFN) - ի ֆունկցիոնալ նանոմ նյութերի կենտրոնում գտնվող« Գիտությունների »գրասենյակի ֆունկցիոնալ (DOE) գրասենյակ Լաբորատորիա - եւ քիմիական ճարտարագիտության պրոֆեսոր եւ Կոլումբիայի ճարտարագիտության կիրառական ֆիզիկայի եւ նյութերի գիտությունների պրոֆեսոր: «Այստեղ մենք կվերջացանք SA գործընթացը նյութական հատկություններից` նախագծելով կոշտ պոլիեդրալ ԴՆԹ շրջանակներ, որոնք կարող են ծածկել տարբեր անօրգանական կամ օրգանական նանո-առարկաներ, ներառյալ մետաղներ, կիսահաղորդիչներ եւ նույնիսկ սպիտակուցներ եւ կենդանիներ »:
Գիտնականները ինժեներ են տվել սինթետիկ ԴՆԹ-ի շրջանակները խորանարդի, օկտահեդրոնի եւ տետրովեդրոնի ձեւով: Շրջանակների ներսում կան ԴՆԹ «զենք», որը միայն ԴՆԹ-ի լրասարքի հաջորդականությամբ միայն նանո-առարկան կարող է կապվել: Այս նյութական voxels - ԴՆԹ շրջանակի եւ նանո-օբյեկտի ինտեգրումը - այն շենքային բլոկներն են, որոնցից կարելի է պատրաստել մակրոզիչ 3-D կառույցներ: Շրջանակները միմյանց հետ կապվում են, անկախ այն բանից, թե ինչպիսի նանո-առարկա է ներսում (կամ ոչ) `համաձայն լրացնող հաջորդականությունների, դրանք կոդավորված են իրենց ուղղահայացությամբ: Կախված դրանց ձեւից, շրջանակները ունեն այլ թվով ուղղահայաց եւ այդպիսով ձեւավորվում են բոլորովին այլ կառույցներ: Շրջանակների ներսում հյուրընկալված ցանկացած նանո-առարկաներ ստանձնեցին այդ հատուկ շրջանակի կառուցվածքը:
Դրանց համար գիտնականները ցույց տալու համար գիտնականները ընտրեցին մետաղական (ոսկի) եւ կիսահաղորդչային (կադմիումի սելենիդ) նանուպացիները եւ մանրէային սպիտակուցը (Streptavidin), որպես անօրգանական եւ օրգանական նանո-առարկաներ, որոնք պետք է տեղադրվեն ԴՆԹ-ի շրջանակներում: Նախ, նրանք հաստատեցին ԴՆԹ-ի շրջանակների ամբողջականությունը եւ նյութական voxels- ի ձեւավորումը, պատկերելով էլեկտրոնային մանրադիտակներով CFN էլեկտրոնային մանրադիտակային հաստատությունում եւ Վան Անդելի ինստիտուտի մեջ, որն ունի գործիքներ, որոնք գործում են կրոնոգենային ջերմաստիճանում: Դրանից հետո նրանք փորձեցին 3-դ վանդակավոր կառույցները եռագույն ռենտգեն ճառագայթային ցրման եւ բարդ նյութերի վրա, որոնք ցրվում են ազգային սինխրոտրոնի լույսի աղբյուրի II (NSLS-II) - մեկ այլ Doe գրասենյակ, Բրուքհավենի լաբորատորիայի գրասենյակ: Կոլումբիայի ճարտարագիտություն Բյուրովսկի Քիմիական ճարտարագիտության պրոֆեսոր Սանաթ Կումարը եւ նրա խումբը կատարում էին հաշվարկային մոդելավորում, բացահայտելով, որ փորձալիորեն դիտարկված վանդակավոր կոնստրուկցիաները (ռենտգենյան ցրման օրինակների հիման վրա), որոնք կարող են ձեւավորվել նյութական voxels- ով:
«Այս նյութական Voxels- ը մեզ թույլ է տալիս սկսել օգտագործել ատոմներից (եւ մոլեկուլներից) եւ բյուրեղներից, որոնք նրանք ձեւավորում են եւ հսկայական գիտելիքներն ու տվյալների բազան են ներկայացնում նանսկալեում:
Գանգի ուսանողները Կոլումբիայում, այնուհետեւ ցույց տվեցին, թե ինչպես կարելի է օգտագործել հավաքման պլատֆորմը քիմիական եւ օպտիկական գործառույթներով երկու տարբեր տեսակի նյութերի կազմակերպմանը քշելու համար: Մի դեպքում նրանք հավաքում էին երկու ֆերմենտներ, ստեղծելով 3-դ-ի զանգված, բարձր փաթեթավորման խտությամբ: Չնայած ֆերմենտները մնացին քիմիապես անփոփոխ, նրանք ցույց տվեցին ֆերմենտային գործունեության քառակի աճ: Այս «նանորատորները» կարող են օգտագործվել կասկադի ռեակցիաները շահարկելու եւ քիմիապես ակտիվ նյութերի կեղծման համար: Օպտիկական նյութի ցուցադրման համար նրանք խառնել են քվանտային կետերի երկու տարբեր գույներ. Փոքրիկ նանոկրիտներ, որոնք օգտագործվում են հեռուստատեսություն ցուցադրելու համար բարձր գույնի հագեցվածությամբ եւ պայծառությամբ: Լյումինեսցենտային մանրադիտակով նկարահանված պատկերները ցույց տվեցին, որ ձեւավորված վանդակավորը պահպանում է գույնի մաքրությունը լույսի դիֆրակցիայի սահմանից (ալիքի երկարությունից): Այս գույքը կարող է թույլ տալ նշանակալի լուծման բարելավում տարբեր ցուցադրման եւ օպտիկական հաղորդակցման տեխնոլոգիաների մեջ:
«Մենք պետք է վերանայենք, թե ինչպես կարելի է նյութեր ձեւավորվել եւ ինչպես են գործում», - ասաց խմբավորումը: «Նյութական վերափոխումը կարող է անհրաժեշտ չլինել. Պարզապես նոր ձեւերով առկա նյութերը փաթեթավորելը կարող է բարելավել իրենց հատկությունները:
Doe / Brokhaven ազգային լաբորատորիայի կողմից տրամադրված նյութեր: Նշում. Բովանդակությունը կարող է խմբագրվել ոճի եւ երկարության համար:
Ստացեք վերջին գիտական լուրերը ScienceAly Daily- ի անվճար էլփոստի տեղեկագրերով, թարմացված ամեն օր եւ շաբաթական: Կամ դիտեք ամենօրյա թարմացվող նորությունները ձեր RSS ընթերցողի մեջ.
Ասացեք մեզ, թե ինչ եք մտածում Scizate- ի մասին, մենք ողջունում ենք ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական մեկնաբանություններ: Կայքի օգտագործման որեւէ խնդիր ունեք: Հարցեր:
Փոստի ժամանակը, Jan-14-2020