Forskere skaber DNA-baserede nanoskala 3D-ledere
Et internationalt forskergruppe bestående af amerikanske og israelske forskere lykkedes for første gang at få et superledende materiale i en tredimensionel struktur. Samtidig blev selvsamlende DNA-molekyler brugt som basis for produktet.
Hvordan oprettede du 3D-nanomateriale
Ingeniører fra Brookhwaven Laboratory (USA), Columbia University (USA) og Bar-Ilan University (Israel) formåede at udvikle grundlaget for dannelsen af superledende nanoarkitekturer i bulk, som viste sig at være baseret på selvsamling af DNA-molekyler med en fast konfiguration.
Takket være strukturel programmerbarhed er DNA i stand til at give en platform til samling og oprettelse af tidligere designede strukturer, ifølge Brookhwaven Lab.
Men der er en væsentlig ulempe, nemlig skrøbeligheden af DNA, som ikke tillader det at blive brugt til konstruktion af uorganiske materialer.
I et nyt videnskabeligt arbejde har forskere vist, at de er i stand til at tage DNA-stilladset til at danne tredimensionelt strukturer, der efterfølgende kan transformeres fuldstændigt til uorganiske materialer, f.eks. superledere.
For at styrke DNA-stilladset besluttede ingeniørerne at belægge det med siliciumdioxid. Derefter blev den resulterende struktur undersøgt ved hjælp af et elektronmikroskop (NSLS-II) og sørget for, at den resulterende struktur nøjagtigt svarer til de tidligere specificerede parametre.
Så belægningen af DNA med siliciumdioxid har dannet en mekanisk stabil struktur for forskere, som er ideel til anvendelse af uorganiske materialer.
Derefter blev de DNA-gitter transformeret på denne måde omdirigeret til Bar-Ilan-instituttet, hvor de påførte et lavtemperatur superledende niob ved fordampning.
Samtidig blev hele processen udsat for omhyggelig kontrol, så nioblaget dækkede hele rammen jævnt og under ingen omstændigheder trængte igennem emnet igennem, så der ikke var nogen kortslutning.
Faktisk denne teknologi DNA-origami er ikke nyt og har eksisteret i cirka 15 år, men indtil nu har ingen anvendt en superleder på denne måde.
Hvad er det for
Forfatterne af undersøgelsen forventer, at de resulterende strukturer vil blive brugt i signalforstærkere, der kan øge både kvantecomputers hastighed og nøjagtighed. Derudover kan de bruges i særligt følsomme magnetfeltsensorer i både medicinske og geologiske efterforskningsudstyr.
Forskere har delt resultaterne af deres arbejde på siderne i tidsskriftet Naturkommunikation.
Hvis du kunne lide materialet, så læg tommelfingrene op og sørg for at abonnere. Tak for din opmærksomhed!