អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតវេទិកាសម្រាប់ការផ្គុំសមាសធាតុសម្ភារៈណាណូ ឬ "វត្ថុណាណូ" នៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នា - សរីរាង្គ ឬសរីរាង្គ - ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធ 3-D ដែលចង់បាន។ទោះបីជាការជួបប្រជុំគ្នាដោយខ្លួនឯង (SA) ត្រូវបានប្រើដោយជោគជ័យដើម្បីរៀបចំ nanomaterials នៃប្រភេទជាច្រើន, ដំណើរការនេះមានលក្ខណៈជាក់លាក់ប្រព័ន្ធយ៉ាងខ្លាំង, បង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នាដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិខាងក្នុងនៃសមា្ភារៈ។ដូចដែលបានរាយការណ៍នៅក្នុងក្រដាសដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅថ្ងៃនេះនៅក្នុង Nature Materials វេទិកា nanofabrication ដែលអាចបង្កើតកម្មវិធី DNA ថ្មីរបស់ពួកគេអាចត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈ 3-D ជាច្រើនប្រភេទតាមរបៀបដែលបានកំណត់ដូចគ្នានៅកម្រិតណាណូ (រាប់ពាន់លានម៉ែត្រ) ដែលជាកន្លែងអុបទិក គីមីតែមួយគត់។ និងទ្រព្យសម្បត្តិផ្សេងទៀតលេចឡើង។
"មូលហេតុចម្បងមួយដែល SA មិនមែនជាបច្ចេកទេសនៃជម្រើសសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងគឺថា ដំណើរការ SA ដូចគ្នាមិនអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅទូទាំងសម្ភារៈជាច្រើនដើម្បីបង្កើតអារេដែលបានបញ្ជាទិញ 3-D ដូចគ្នាបេះបិទពីសមាសធាតុ nanocomponents ផ្សេងគ្នា" Oleg Gang អ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នាពន្យល់។ អ្នកដឹកនាំក្រុម Soft and Bio Nanomaterials នៅមជ្ឈមណ្ឌលសម្រាប់មុខងារ Nanomaterials (CFN) - នាយកដ្ឋានថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក (DOE) Office of Science User Facility នៅ Brookhaven National Laboratory - និងជាសាស្រ្តាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មគីមី និងរូបវិទ្យាអនុវត្ត និង Materials Science នៅ Columbia Engineering។"នៅទីនេះ យើងបានបំបែកដំណើរការ SA ពីលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈដោយការរចនាស៊ុម DNA រឹង ដែលអាចរុំព័ទ្ធវត្ថុណាណូសរីរាង្គផ្សេងៗ រួមទាំងលោហធាតុ សារធាតុ semiconductors និងសូម្បីតែប្រូតេអ៊ីន និងអង់ស៊ីម។"
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតស៊ុម DNA សំយោគក្នុងទម្រង់ជាគូប octahedron និង tetrahedron ។នៅខាងក្នុងស៊ុមមាន DNA "អាវុធ" ដែលមានតែវត្ថុណាណូដែលមានលំដាប់ DNA បំពេញបន្ថែមប៉ុណ្ណោះដែលអាចចងបាន។voxels សម្ភារៈទាំងនេះ - ការរួមបញ្ចូលនៃស៊ុម DNA និង nano-object - គឺជាប្លុកអគារដែលរចនាសម្ព័ន្ធ 3-D ម៉ាក្រូអាចត្រូវបានធ្វើឡើង។ស៊ុមភ្ជាប់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមកដោយមិនគិតពីប្រភេទណាណូវត្ថុនៅខាងក្នុង (ឬអត់) យោងទៅតាមលំដាប់បំពេញបន្ថែមដែលពួកគេត្រូវបានអ៊ិនកូដនៅចំនុចកំពូលរបស់ពួកគេ។អាស្រ័យលើរូបរាងរបស់វា ស៊ុមមានចំនួនបញ្ឈរខុសៗគ្នា ហើយបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធខុសគ្នាទាំងស្រុង។វត្ថុណាណូណាមួយដែលបង្ហោះនៅខាងក្នុងស៊ុមចាប់យករចនាសម្ព័ន្ធស៊ុមជាក់លាក់នោះ។
ដើម្បីបង្ហាញពីវិធីសាស្រ្តនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានជ្រើសរើសសារធាតុណាណូដែលធ្វើពីលោហធាតុ (មាស) និង semiconducting (cadmium selenide) និងប្រូតេអ៊ីនបាក់តេរី (streptavidin) ជាវត្ថុណាណូអសរីរាង្គ និងសរីរាង្គដែលត្រូវដាក់នៅខាងក្នុងស៊ុម DNA ។ដំបូង ពួកគេបានបញ្ជាក់ពីភាពសុចរិតនៃស៊ុម DNA និងការបង្កើត voxels សម្ភារៈដោយការថតរូបភាពជាមួយមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងនៅ CFN Electron Microscopy Facility និងវិទ្យាស្ថាន Van Andel ដែលមានឧបករណ៍ដែលដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាព cryogenic សម្រាប់សំណាកជីវសាស្រ្ត។បន្ទាប់មកពួកគេបានធ្វើការស៊ើបអង្កេតលើរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ 3-D នៅឯ Coherent Hard X-ray Scattering and Complex Materials Scattering beamlines of National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) ដែលជាការិយាល័យអ្នកប្រើប្រាស់វិទ្យាសាស្ត្រ DOE មួយផ្សេងទៀតនៅ Brookhaven Lab ។វិស្វកម្មកូឡុំប៊ី Bykhovsky សាស្រ្តាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មគីមី Sanat Kumar និងក្រុមរបស់គាត់បានធ្វើគំរូគណនាដែលបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើដែលបានសង្កេតដោយពិសោធន៍ (ផ្អែកលើគំរូនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយកាំរស្មីអ៊ិច) គឺជាវត្ថុដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៃទែរម៉ូម៉ែត្រដែល voxels សម្ភារៈអាចបង្កើតបាន។
លោក Kumar បានពន្យល់ថា "ពាក្យសំដីនៃសម្ភារៈទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងចាប់ផ្តើមប្រើគំនិតដែលបានមកពីអាតូម (និងម៉ូលេគុល) និងគ្រីស្តាល់ដែលពួកគេបង្កើត ហើយបញ្ជូនចំណេះដឹង និងមូលដ្ឋានទិន្នន័យដ៏ធំនេះទៅកាន់ប្រព័ន្ធដែលចាប់អារម្មណ៍ក្នុងកម្រិតណាណូ" ។
សិស្សរបស់ Gang នៅឯ Columbia បន្ទាប់មកបានបង្ហាញពីរបៀបដែលវេទិកាដំឡើងអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីជំរុញការរៀបចំសម្ភារៈពីរប្រភេទផ្សេងគ្នាដែលមានមុខងារគីមី និងអុបទិក។ក្នុងករណីមួយ ពួកគេបានប្រមូលផ្តុំអង់ស៊ីមពីរ បង្កើតអារេ 3-D ដែលមានដង់ស៊ីតេវេចខ្ចប់ខ្ពស់។ទោះបីជាអង់ស៊ីមនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរគីមីក៏ដោយ ពួកគេបានបង្ហាញពីការកើនឡើងចំនួនបួនដងនៃសកម្មភាពអង់ស៊ីម។"nanoreactors" ទាំងនេះអាចត្រូវបានគេប្រើដើម្បីរៀបចំប្រតិកម្មល្បាក់ និងអាចបង្កើតសារធាតុសកម្មគីមី។សម្រាប់ការបង្ហាញសម្ភារៈអុបទិក ពួកគេបានលាយពណ៌ពីរផ្សេងគ្នានៃចំណុច quantum - nanocrystals តូចៗដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើការបង្ហាញទូរទស្សន៍ជាមួយនឹងពណ៌ឆ្អែត និងពន្លឺខ្ពស់។រូបភាពដែលបានថតដោយមីក្រូទស្សន៍ហ្វ្លុយអូរីបានបង្ហាញថាបន្ទះឈើដែលបានបង្កើតឡើងរក្សាភាពបរិសុទ្ធនៃពណ៌នៅក្រោមដែនកំណត់នៃការសាយភាយ (រលក) នៃពន្លឺ។ទ្រព្យសម្បត្តិនេះអាចអនុញ្ញាតឱ្យមានការកែលម្អគុណភាពបង្ហាញយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងអេក្រង់ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងអុបទិកផ្សេងៗ។
Gang បាននិយាយថា "យើងត្រូវគិតឡើងវិញពីរបៀបដែលសមា្ភារៈអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងនិងរបៀបដែលពួកវាដំណើរការ" ។"ការរចនាឡើងវិញនៃសម្ភារៈប្រហែលជាមិនចាំបាច់ទេ គ្រាន់តែការវេចខ្ចប់សម្ភារៈដែលមានស្រាប់នៅក្នុងវិធីថ្មីអាចបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេ។ សក្តានុពល វេទិការបស់យើងអាចជាបច្ចេកវិទ្យាដែលអាចអនុញ្ញាតបាន 'លើសពីការផលិតការបោះពុម្ព 3D' ដើម្បីគ្រប់គ្រងសម្ភារៈក្នុងមាត្រដ្ឋានតូចជាង និងជាមួយនឹងប្រភេទសម្ភារៈកាន់តែច្រើន និង សមាសភាពដែលបានរចនា។ ការប្រើវិធីសាស្រ្តដូចគ្នាដើម្បីបង្កើតបន្ទះឈើ 3-D ពីវត្ថុណាណូដែលចង់បាននៃថ្នាក់សម្ភារៈផ្សេងៗគ្នា ការរួមបញ្ចូលវត្ថុដែលនឹងត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនឆបគ្នាអាចធ្វើបដិវត្តន៍ការផលិត nanomanufacturing។
សម្ភារៈដែលផ្តល់ដោយ DOE/Brookhaven National Laboratory ។ចំណាំ៖ ខ្លឹមសារអាចត្រូវបានកែសម្រួលសម្រាប់រចនាប័ទ្ម និងប្រវែង។
ទទួលបានព័ត៌មានវិទ្យាសាស្ត្រចុងក្រោយបំផុតជាមួយនឹងព្រឹត្តិបត្រអ៊ីម៉ែលឥតគិតថ្លៃរបស់ ScienceDaily ធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពប្រចាំថ្ងៃ និងប្រចាំសប្តាហ៍។ឬមើលព័ត៌មានថ្មីៗរៀងរាល់ម៉ោងក្នុងកម្មវិធីអាន RSS របស់អ្នក៖
ប្រាប់យើងពីអ្វីដែលអ្នកគិតចំពោះ ScienceDaily យើងស្វាគមន៍ទាំងមតិវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។មានបញ្ហាក្នុងការប្រើប្រាស់គេហទំព័រមែនទេ?សំណួរ?
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ១៤-មករា-២០២០