Znanstvenici stvaraju nanorazmjerne 3D vodiče na osnovi DNK

Međunarodni tim znanstvenika, sastavljen od američkih i izraelskih znanstvenika, prvi je put uspio dobiti supravodljivi materijal u trodimenzionalnoj strukturi. Istodobno, kao sastav za proizvod korištene su samosastavljajuće molekule DNA.

Kako ste stvorili 3D nanomaterijal

Inženjeri iz Brookhwaven Laboratorija (SAD), Sveučilišta Columbia (SAD) i Sveučilišta Bar-Ilan (Izrael) uspjeli su razviti osnova za nastanak skupnih superprovodljivih nanoarhitektura, za koje se ispostavilo da se temelje na samosklopu molekula DNA s fiksnom konfiguracija.

Zahvaljujući strukturnoj programibilnosti, DNA je u stanju pružiti platformu za sastavljanje i stvaranje prethodno dizajniranih struktura, prema Brookhwaven Labu.

No, postoji jedan značajan nedostatak, naime krhkost DNA, koja ne dopušta da se koristi za izradu od anorganskih materijala.

U novom znanstvenom radu znanstvenici su pokazali da su sposobni uzeti za osnovu DNK skelu kako bi oblikovali trodimenzionalnu strukture koje se naknadno mogu u potpunosti transformirati u anorganske materijale, na primjer, superprovodnici.

Kako bi ojačali DNK skelu, inženjeri su je odlučili premazati silicijevim dioksidom. Nakon toga, rezultirajuća struktura ispitana je pomoću elektronskog mikroskopa (NSLS-II) i uvjerena da rezultirajuća struktura točno odgovara prethodno navedenim parametrima.

Dakle, presvlačenje DNA silicijevim dioksidom stvorilo je mehanički stabilnu strukturu za znanstvenike, što je idealno za primjenu anorganskih materijala.

Nakon toga, DNA transformirane na ovaj način preusmjerene su na Institut Bar-Ilan, gdje su isparavanjem primijenile niskotemperaturni supravodljivi niobij.

Istodobno, čitav je postupak bio podvrgnut pažljivoj kontroli, tako da je sloj niobija ravnomjerno pokrivao cijeli okvir i ni u kojem slučaju nije prodirao kroz obradak i kroz njega tako da nije došlo do kratkog spoja.

Zapravo, ova tehnologija DNA Origami nije novost i postoji otprilike 15 godina, ali do sada nitko nije primijenio supravodič na ovaj način.

Čemu služi

Autori studije očekuju da će se dobivene strukture koristiti u pojačalima signala koja mogu povećati brzinu i točnost kvantnih računala. Osim toga, mogu se koristiti u posebno osjetljivim senzorima magnetskog polja u uređajima za medicinsko i geološko istraživanje.

Znanstvenici su dijelili rezultate svog rada na stranicama časopisa Komunikacija o prirodi.

Ako vam se svidio materijal, podignite palac i obavezno se pretplatite. Hvala na pažnji!