விஞ்ஞானிகள் மிகவும் மாறுபட்ட வகைகளின்-கனிம அல்லது கரிம-விரும்பிய 3-டி கட்டமைப்புகளாக நானோசிஸ் செய்யப்பட்ட பொருள் கூறுகள் அல்லது "நானோ-பொருள்களை" ஒன்றிணைப்பதற்கான ஒரு தளத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். சுய-அசெம்பிளி (எஸ்.ஏ) பல வகையான நானோ பொருட்களை ஒழுங்கமைக்க வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டாலும், செயல்முறை மிகவும் கணினி சார்ந்ததாக இருந்தது, பொருட்களின் உள்ளார்ந்த பண்புகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகிறது. நேச்சர் மெட்டீரியல்ஸில் இன்று வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வறிக்கையில் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளபடி, அவற்றின் புதிய டி.என்.ஏ-திட்டமிடக்கூடிய நானோ ஃபேப்ரிகேஷன் தளத்தை நானோ அளவிலான (ஒரு மீட்டரின் பில்லியன்கள்) அதே பரிந்துரைக்கப்பட்ட வழிகளில் பல்வேறு 3-டி பொருட்களை ஒழுங்கமைக்க பயன்படுத்தலாம், அங்கு தனித்துவமான ஒளியியல், ரசாயன மற்றும் பிற பண்புகள் வெளிப்படுகின்றன.
"எஸ்.ஏ. நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கான தேர்வுக்கான ஒரு நுட்பம் அல்ல என்பதற்கு ஒரு முக்கிய காரணம் என்னவென்றால், வெவ்வேறு நானோகாம்பொனென்ட்களிலிருந்து ஒரே மாதிரியான 3-டி ஆர்டர் வரிசைகளை உருவாக்க அதே எஸ்.ஏ. செயல்முறையைப் பயன்படுத்த முடியாது" என்று செயல்பாட்டு நானோ மெட்டரிகேஷன்களின் மையத்தில் உள்ள மென்மையான மற்றும் பயோ நானோ பொருட்கள் (சி.எஃப்.என்) (சி.எஃப்) இன் மையத்தில் உள்ள மையத்தின் மையத்தின் தலைவரின் தலைவரான தொடர்புடைய எழுத்தாளர் ஓலெக் கேங் விளக்கினார், இது தொடர்புடைய எழுத்தாளர் ஓலெக் கேங் விளக்கினார் மற்றும் கொலம்பியா பொறியியலில் வேதியியல் பொறியியல் மற்றும் பயன்பாட்டு இயற்பியல் மற்றும் பொருட்கள் அறிவியல் பேராசிரியர். "இங்கே, உலோகங்கள், குறைக்கடத்திகள் மற்றும் புரதங்கள் மற்றும் நொதிகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு கனிம அல்லது கரிம நானோ-பொருள்களை இணைக்கக்கூடிய கடுமையான பாலிஹெட்ரல் டி.என்.ஏ பிரேம்களை வடிவமைப்பதன் மூலம் பொருள் பண்புகளிலிருந்து எஸ்.ஏ. செயல்முறையை நாங்கள் துண்டித்துவிட்டோம்."
விஞ்ஞானிகள் ஒரு கனசதுர, ஆக்டோஹெட்ரான் மற்றும் டெட்ராஹெட்ரான் வடிவத்தில் செயற்கை டி.என்.ஏ பிரேம்களை வடிவமைத்தனர். பிரேம்களுக்குள் டி.என்.ஏ "ஆயுதங்கள்" உள்ளன, அவை நிரப்பு டி.என்.ஏ வரிசையுடன் நானோ-பொருள்களை மட்டுமே பிணைக்க முடியும். இந்த பொருள் வோக்ஸல்கள்-டி.என்.ஏ சட்டகம் மற்றும் நானோ-பொருளின் ஒருங்கிணைப்பு-மேக்ரோஸ்கேல் 3-டி கட்டமைப்புகளை உருவாக்கக்கூடிய கட்டுமானத் தொகுதிகள். பிரேம்கள் ஒருவருக்கொருவர் இணைகின்றன, அவற்றின் செங்குத்துகளில் அவை குறியிடப்பட்டிருக்கும் நிரப்பு காட்சிகளின்படி எந்த வகையான நானோ-பொருள் உள்ளே உள்ளது (அல்லது இல்லை). அவற்றின் வடிவத்தைப் பொறுத்து, பிரேம்கள் வேறுபட்ட எண்ணிக்கையிலான செங்குத்துகளைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் முற்றிலும் மாறுபட்ட கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. பிரேம்களுக்குள் ஹோஸ்ட் செய்யப்பட்ட எந்த நானோ-பொருள்களும் அந்த குறிப்பிட்ட சட்ட கட்டமைப்பை எடுத்துக்கொள்கின்றன.
தங்கள் சட்டசபை அணுகுமுறையை நிரூபிக்க, விஞ்ஞானிகள் மெட்டாலிக் (தங்கம்) மற்றும் குறைக்கடத்தி (காட்மியம் செலினைடு) நானோ துகள்கள் மற்றும் ஒரு பாக்டீரியா புரதம் (ஸ்ட்ரெப்டாவிடின்) ஆகியவற்றைத் தேர்ந்தெடுத்தனர், டி.என்.ஏ சட்டங்களுக்குள் வைக்கப்பட வேண்டிய கனிம மற்றும் கரிம நானோ-பொருள்களாக. முதலாவதாக, டி.என்.ஏ பிரேம்களின் ஒருமைப்பாடு மற்றும் சி.எஃப்.என் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி வசதி மற்றும் வான் ஆண்டெல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆகியவற்றில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளுடன் இமேஜிங் செய்வதன் மூலம் பொருள் வோக்ஸல்களை உருவாக்குவதை அவர்கள் உறுதிப்படுத்தினர், இது உயிரியல் மாதிரிகளுக்கான கிரையோஜெனிக் வெப்பநிலையில் செயல்படும் கருவிகளின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது. பின்னர் அவர்கள் தேசிய ஒத்திசைவு ஒளி மூல II (என்எஸ்எல்எஸ்- II) இன் ஒத்திசைவான கடினமான எக்ஸ்ரே சிதறல் மற்றும் சிக்கலான பொருட்களின் சிதறல் பீம்லைன்களில் 3-டி லட்டு கட்டமைப்புகளை ஆய்வு செய்தனர்-ப்ரூக்ஹேவன் ஆய்வகத்தில் அறிவியல் பயனர் வசதியின் மற்றொரு DOE அலுவலகம். கொலம்பியா இன்ஜினியரிங் பைக்ஹோவ்ஸ்கி வேதியியல் பொறியியல் பேராசிரியர் சனத் குமார் மற்றும் அவரது குழு கணக்கீட்டு மாடலிங் செய்தன, சோதனை ரீதியாக கவனிக்கப்பட்ட லட்டு கட்டமைப்புகள் (எக்ஸ்-ரே சிதறல் முறைகளின் அடிப்படையில்) பொருள் வோக்சல்கள் உருவாகக்கூடிய மிகவும் வெப்ப இயக்கவியல் நிலையானவை என்பதை வெளிப்படுத்துகின்றன.
"இந்த பொருள் வோக்ஸல்கள் அணுக்கள் (மற்றும் மூலக்கூறுகள்) மற்றும் அவை உருவாகும் படிகங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட கருத்துக்களைப் பயன்படுத்தத் தொடங்க அனுமதிக்கின்றன, மேலும் இந்த பரந்த அறிவையும் தரவுத்தளத்தையும் நானோ அளவிலான ஆர்வமுள்ள அமைப்புகளுக்கு அனுப்புகின்றன" என்று குமார் விளக்கினார்.
கொலம்பியாவில் உள்ள கேங்கின் மாணவர்கள், வேதியியல் மற்றும் ஒளியியல் செயல்பாடுகளுடன் இரண்டு வெவ்வேறு வகையான பொருட்களின் அமைப்பை இயக்க சட்டசபை தளம் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை நிரூபித்தது. ஒரு சந்தர்ப்பத்தில், அவர்கள் இரண்டு என்சைம்களை ஒன்றிணைத்து, அதிக பொதி அடர்த்தியுடன் 3-டி வரிசைகளை உருவாக்கினர். என்சைம்கள் வேதியியல் ரீதியாக மாறாமல் இருந்தபோதிலும், அவை நொதி செயல்பாட்டில் நான்கு மடங்கு அதிகரிப்பைக் காட்டின. இந்த "நானோராக்டர்கள்" அடுக்கை எதிர்வினைகளை கையாளவும், வேதியியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள பொருட்களின் புனையலை செயல்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம். ஆப்டிகல் பொருள் ஆர்ப்பாட்டத்திற்கு, அவை குவாண்டம் புள்ளிகளின் இரண்டு வெவ்வேறு வண்ணங்களை கலந்தன - சிறிய நானோகிரிஸ்டல்கள் அதிக வண்ண செறிவு மற்றும் பிரகாசத்துடன் தொலைக்காட்சி காட்சிகளை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி மூலம் கைப்பற்றப்பட்ட படங்கள் ஒளியின் மாறுபாடு வரம்புக்கு (அலைநீளம்) கீழே உருவான லட்டு வண்ண தூய்மையை பராமரிக்கின்றன; இந்த சொத்து பல்வேறு காட்சி மற்றும் ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் தொழில்நுட்பங்களில் குறிப்பிடத்தக்க தெளிவுத்திறன் மேம்பாட்டை அனுமதிக்கும்.
"பொருட்கள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படலாம், அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை நாங்கள் மறுபரிசீலனை செய்ய வேண்டும்" என்று கேங் கூறினார். "பொருள் மறுவடிவமைப்பு தேவையில்லை; புதிய வழிகளில் இருக்கும் பொருட்களை பேக்கேஜிங் செய்வது அவற்றின் பண்புகளை மேம்படுத்தக்கூடும். சாத்தியமானதாக, எங்கள் தளம் '3-டி அச்சிடும் உற்பத்திக்கு அப்பால்' மிகச் சிறிய அளவீடுகளிலும், அதிக பொருள் வகைகளிலும், வடிவமைக்கப்பட்ட பாடல்களிலும் பொருட்களைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு தொழில்நுட்பமாக இருக்கலாம். அதே அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி 3-டி லட்டுகளை உருவாக்குவதற்கு, எந்தவொரு தூண்டுதலையும் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
DOE/BROOKHAVEN தேசிய ஆய்வகம் வழங்கிய பொருட்கள். குறிப்பு: பாணி மற்றும் நீளத்திற்கு உள்ளடக்கம் திருத்தப்படலாம்.
தினசரி மற்றும் வாராந்திர புதுப்பிக்கப்பட்ட சயின்டெய்லியின் இலவச மின்னஞ்சல் செய்திமடல்களுடன் சமீபத்திய அறிவியல் செய்திகளைப் பெறுங்கள். அல்லது உங்கள் ஆர்எஸ்எஸ் ரீடரில் மணிநேர புதுப்பிக்கப்பட்ட நியூஸ்ஃபீட்களைக் காண்க:
சயின்டெய்லியைப் பற்றி நீங்கள் என்ன நினைக்கிறீர்கள் என்று எங்களிடம் கூறுங்கள் - நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கருத்துக்களை நாங்கள் வரவேற்கிறோம். தளத்தைப் பயன்படுத்துவதில் ஏதேனும் சிக்கல்கள் உள்ளதா? கேள்விகள்?
இடுகை நேரம்: ஜனவரி -14-2020