Zinātnieki izveido uz DNS balstītus nanomēra 3D vadītājus

Starptautiskai zinātnieku komandai, kas sastāv no Amerikas un Izraēlas zinātniekiem, pirmo reizi izdevās iegūt supravadošu materiālu trīsdimensiju struktūrā. Tajā pašā laikā par pamatu produktam tika izmantotas pašsamontējas DNS molekulas.

Kā jūs izveidojāt 3D nanomateriālu

Inženieriem no Brookhwaven Laboratory (ASV), Kolumbijas universitātes (ASV) un Bar-Ilan University (Izraēla) izdevās attīstīties pamats lielgabarīta supravadošo nanoarhitektūru veidošanai, kas izrādījās balstīta uz DNS molekulu pašsapulci ar fiksētu konfigurācija.

Pateicoties Brookhwaven Lab, strukturālās programmējamības dēļ DNS spēj nodrošināt platformu iepriekš izstrādātu struktūru montāžai un izveidošanai.

Bet ir viens būtisks trūkums, proti, DNS trauslums, kas neļauj to izmantot būvniecībai no neorganiskiem materiāliem.

Jaunā zinātniskā darbā zinātnieki ir parādījuši, ka viņi spēj ņemt par pamatu DNS sastatnes, lai izveidotu trīsdimensiju struktūras, kuras pēc tam var pilnībā pārveidot par neorganiskiem materiāliem, piemēram, supravadītāji.

Lai nostiprinātu DNS sastatnes, inženieri nolēma to pārklāt ar silīcija dioksīdu. Pēc tam iegūto struktūru pārbaudīja, izmantojot elektronu mikroskopu (NSLS-II), un pārliecinājās, ka iegūtā struktūra precīzi atbilst iepriekš norādītajiem parametriem.

Tātad DNS pārklājums ar silīcija dioksīdu ir izveidojis zinātniekiem mehāniski stabilu struktūru, kas ir ideāli piemērota neorganisko materiālu pielietošanai.

Pēc tam šādā veidā pārveidotie DNS režģi tika novirzīti uz Bara-Ilana institūtu, kur iztvaicējot pielietoja zemas temperatūras supravadītāja niobiju.

Tajā pašā laikā viss process tika pakļauts rūpīgai kontrolei, lai niobija slānis vienmērīgi pārklātu visu rāmi un nekādā gadījumā cauri un cauri neiekļūtu sagatavē, lai nebūtu īssavienojuma.

Patiesībā šī tehnoloģija DNS origami nav jauns un pastāv jau apmēram 15 gadus, taču līdz šim neviens supravadītāju nav piemērojis šādā veidā.

Kam tas paredzēts

Pētījuma autori sagaida, ka iegūtās struktūras tiks izmantotas signāla pastiprinātājos, kas var palielināt gan kvantu datoru ātrumu, gan precizitāti. Turklāt tos var izmantot īpaši jutīgos magnētiskā lauka sensoros gan medicīnas, gan ģeoloģiskās izpētes ierīcēs.

Zinātnieki ir dalījušies ar sava darba rezultātiem žurnāla lappusēs Dabas komunikācija.

Ja jums patika materiāls, tad ielieciet īkšķus un noteikti abonējiet. Paldies par jūsu uzmanību!