سائنسدانن هڪ پليٽ فارم تيار ڪيو آهي نانوسائيز ٿيل مادي حصن کي گڏ ڪرڻ لاءِ، يا ”نانو-آبجڪٽس،“ بلڪل مختلف قسمن جي - غير نامياتي يا نامياتي - گهربل 3-D ساخت ۾. جيتوڻيڪ خود-اسمبلي (SA) ڪاميابيءَ سان استعمال ڪئي وئي آھي ڪيترن ئي قسمن جي نانو ميٽيريلز کي منظم ڪرڻ لاءِ، پر عمل انتهائي سسٽم سان واسطو رکندڙ آھي، مواد جي اندروني ملڪيتن جي بنياد تي مختلف ڍانچو پيدا ڪري ٿو. جيئن ته اڄڪلهه نيچر مواد ۾ شايع ٿيل هڪ مقالي ۾ ٻڌايو ويو آهي، انهن جي نئين ڊي اين اي-پروگراميبل نانووفابريڪيشن پليٽ فارم کي لاڳو ڪري سگهجي ٿو مختلف قسم جي 3-D مواد کي ترتيب ڏيڻ لاءِ ساڳئي مقرر ڪيل طريقن سان نانوسڪيل (بلينٿ ميٽر) تي، جتي منفرد آپٽيڪل، ڪيميائي. ، ۽ ٻيون خاصيتون ظاهر ٿين ٿيون.
"هڪ اهم سببن مان هڪ ڇو ته SA عملي ايپليڪيشنن لاءِ چونڊ جي ٽيڪنڪ نه آهي اهو اهو آهي ته ساڳئي SA پروسيس کي مواد جي وسيع رينج تي لاڳو نه ٿو ڪري سگهجي ته جيئن مختلف نانوڪمپوننٽس مان هڪجهڙا 3-D آرڊر ٿيل صفون ٺاهي سگهجن ،" لاڳاپيل ليکڪ اوليگ گنگ وضاحت ڪئي. سينٽر فار فنکشنل نانوميٽريز (CFN) ۾ نرم ۽ بايو نانوميٽريز گروپ جو اڳواڻ - يو ايس ڊپارٽمينٽ آف انرجي (DOE) Office of Science User Facility at Brookhaven National Laboratory -- ۽ ڪيميڪل انجنيئرنگ جو پروفيسر ۽ ڪولمبيا انجنيئرنگ ۾ اپلائيڊ فزڪس ۽ مٽيريل سائنس جو پروفيسر. "هتي، اسان SA پروسيس کي مادي خاصيتن مان ڊيڪپل ڪيو سخت پولي هيڊرل ڊي اين اي فريم ٺاهڻ سان جيڪو مختلف غير نامياتي يا نامياتي نانو شين کي گڏ ڪري سگهي ٿو، بشمول ڌاتو، سيمڪنڊڪٽر، ۽ حتي پروٽين ۽ اينزيمس."
سائنسدانن مصنوعي ڊي اين اي فريم کي ڪعب، آڪٽهڊرون ۽ ٽيٽراهيڊرن جي شڪل ۾ ٺاهيو. فريم جي اندر ڊي اين اي "هٿيار" آهن جن کي صرف نانو-آبجڪس مڪمل طور تي ڊي اين اي تسلسل سان پابند ڪري سگھن ٿا. اهي مادي ووڪسلز - ڊي اين اي فريم ۽ نانو-آبجڪٽ جو انضمام - اهي بلڊنگ بلاڪ آهن جن مان ميڪرو اسڪيل 3-D اڏاوتون ٺاهي سگهجن ٿيون. فريم هڪ ٻئي سان ڳنڍيندا آهن ان کان سواءِ ته ڪهڙي قسم جي نانو-آبجڪٽ اندر آهي (يا نه) مڪمل ڪندڙ ترتيبن جي مطابق اهي انهن جي چوڪن تي انڪوڊ ٿيل آهن. انهن جي شڪل تي مدار رکندي، فريم ۾ مختلف انگن اکرن جو تعداد هوندو آهي ۽ اهڙيء طرح مڪمل طور تي مختلف جوڙجڪ ٺاهيندا آهن. فريم جي اندر ميزباني ڪيل ڪي به نانو-آبجیکٹ انهي مخصوص فريم جي جوڙجڪ تي وٺي ويندا آهن.
انهن جي اسيمبليءَ جي طريقي کي ظاهر ڪرڻ لاءِ، سائنسدانن دھاتي (سونا) ۽ سيمي ڪنڊڪٽنگ (ڪيڊميئم سيلينائيڊ) نانو پارٽيڪلز ۽ هڪ بيڪٽيريل پروٽين (اسٽريپٽاوڊين) کي غير نامياتي ۽ نامياتي نانو شين جي طور تي ڊي اين اي فريم اندر رکيا ويا. پهرين، انهن ڊي اين اي فريم جي سالميت جي تصديق ڪئي ۽ CFN Electron Microscopy Facility ۽ Van Andel Institute ۾ اليڪٽران خوردبيني سان تصويرن ذريعي مادي ووڪسلز جي ٺهڻ جي تصديق ڪئي، جنهن ۾ آلات جو هڪ سوٽ آهي جيڪو حياتياتي نمونن لاءِ cryogenic گرمي پد تي ڪم ڪري ٿو. انهن وري 3-D لٽيس ڍانچي جي تحقيق ڪئي Coherent Hard X-ray Scattering and Complex Materials Scattering beamlines of National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) - Brookhaven Lab ۾ هڪ ٻيو DOE Office of Science User Facility. ڪولمبيا انجنيئرنگ بائيخوفسڪي ڪيميڪل انجنيئرنگ جي پروفيسر سنات ڪمار ۽ سندس گروپ ڪمپيوٽيشنل ماڊلنگ ڪئي جنهن ۾ اهو ظاهر ڪيو ويو ته تجرباتي طور تي مشاهدو ٿيل لٽيس ڍانچي (اڪس-ري اسڪيٽرنگ نمونن جي بنياد تي) سڀ کان وڌيڪ thermodynamically مستحڪم هئا جيڪي مادي ويڪسيل ٺاهي سگهن ٿا.
”اهي مادي ووڪسيل اسان کي اجازت ڏين ٿا ته اسان کي استعمال ڪرڻ شروع ڪن خيالن مان نڪتل خيالن جو ايٽم (۽ ماليڪيول) ۽ اهي ٺاهيل ڪرسٽل ، ۽ هن وسيع علم ۽ ڊيٽابيس کي نانوسڪيل تي دلچسپي جي سسٽم ڏانهن پورٽ ڪن ٿا ،“ ڪمار وضاحت ڪئي.
ڪولمبيا ۾ گينگ جي شاگردن پوءِ ڏيکاريو ته ڪيئن اسيمبليءَ جي پليٽ فارم کي استعمال ڪري سگهجي ٿو ٻن مختلف قسمن جي مواد جي تنظيم کي ڪيميائي ۽ نظرياتي ڪمن سان. ھڪڙي صورت ۾، انھن ٻن اينزيمز کي گڏ ڪيو، ھڪڙو اعلي پيڪنگنگ کثافت سان 3-D صفون ٺاھيو. جيتوڻيڪ اينزائمز ڪيميائي طور تي اڻڄاتل رهي، انهن اينزيميٽڪ سرگرمي ۾ اٽڪل چار ڀيرا اضافو ڏيکاريو. اهي "nanoreactors" استعمال ڪري سگھجن ٿيون cascade رد عمل کي ترتيب ڏيڻ ۽ ڪيميائي طور تي فعال مواد جي ٺاھڻ کي چالو ڪرڻ لاء. بصري مواد جي مظاهري لاءِ، انهن ٻن مختلف رنگن کي ملايو ڪوانٽم ڊٽس - ننڍڙا نانوڪريسٽل جيڪي ٽيليويزن جي ڊسپلي کي اعليٰ رنگ جي سنترپت ۽ روشنيءَ سان ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيا پيا وڃن. فلورسنس خوردبيني سان گڏ ڪيل تصويرن مان ظاهر ٿيو ته ٺهيل لٽيس رنگ جي پاڪائي کي روشني جي تفاوت جي حد (موج جي ڊيگهه) کان هيٺ برقرار رکي ٿي. هي ملڪيت مختلف ڊسپلي ۽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجيز ۾ اهم ريزوليوشن بهتر ڪرڻ جي اجازت ڏئي سگهي ٿي.
”اسان کي ٻيهر سوچڻ جي ضرورت آهي ته مواد ڪيئن ٺهي سگهي ٿو ۽ اهي ڪيئن ڪم ڪن ٿا ،“ گينگ چيو. "مادي کي نئين سر ترتيب ڏيڻ ضروري نه آهي؛ صرف موجوده مواد کي نئين طريقن سان پيڪنگ ڪرڻ سان انهن جي خاصيتن کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. ممڪن آهي ته، اسان جو پليٽ فارم '3-D پرنٽنگ جي پيداوار کان ٻاهر' هڪ قابل ٽيڪنالاجي ٿي سگهي ٿو مواد کي ڪنٽرول ڪرڻ لاء تمام ننڍي پيماني تي ۽ وڏي مواد جي مختلف قسمن سان. مختلف مادي طبقن جي گهربل نانو-آبجیکٹس مان 3-D جابلو ٺاهڻ لاءِ ساڳي طريقي سان ٺهيل ڪمپوزيشن. اهي جيڪي ٻي صورت ۾ ناگزير سمجهيا ويندا، نانو پيداوار ۾ انقلاب آڻي سگهن ٿا.
DOE/Brookhaven نيشنل ليبارٽري پاران مهيا ڪيل مواد. نوٽ: مواد انداز ۽ ڊيگهه لاء تبديل ٿي سگهي ٿو.
سائنس ڊيلي جي مفت اي ميل نيوز ليٽرن سان تازه ترين سائنسي خبرون حاصل ڪريو، روزاني ۽ هفتيوار تازه ڪاري. يا توهان جي RSS پڙهندڙ ۾ ڪلاڪ جي اپڊيٽ نيوز فيڊ ڏسو:
اسان کي ٻڌايو ته توهان ڇا ٿا سوچيو ScienceDaily -- اسان ڀليڪار ڪيون ٿا ٻنهي مثبت ۽ منفي تبصرن. سائيٽ استعمال ڪرڻ ۾ ڪو مسئلو آهي؟ سوال؟
پوسٽ جو وقت: جنوري-14-2020