Para ilmuwan ngembangake platform kanggo ngumpul komponen bahan naninezed, utawa "obyek nano-obyek," beda jinis - anorganic utawa organik sing dikarepake - dadi 3-d. Sanajan mandhiri (SA) wis sukses digunakake kanggo ngatur nanomaterize sawetara jinis, proses kasebut wis spesifik khusus sistem, ngasilake macem-macem struktur kasebut adhedhasar properti intrinsik. Kaya sing dilaporake ing kertas sing diterbitake dina iki ing Bahan Alam, platform nanum sing bisa digunakake anyar bisa ditrapake kanggo ngatur macem-macem bahan 3-D ing cara sing padha karo nanoscale (milyaring meter), ing ngendi optik, bahan optik, lan sifat liyane muncul.
"Salah sawijining sebab utama kenapa SA dudu teknik pilihan kanggo aplikasi SA sing padha," Pimpinan penulis energi sing beda-beda, "Departemen Nanogomponters sing beda-beda Laboratorium - lan profesor teknik kimia lan saka fisika lan ilmu bahan sing ditrapake ing Teknik Columbia. "Ing kene, kita nggawe proses sa saka sifat Bahan kanthi ngrancang bingkai DNA polidhedral sing bisa nganakake macem-macem barang nano sing ora duwe anorganik utawa organik, kalebu logam, lan uga enzim."
Ilmuwan rancangan DNA sintetis ing bentuk kotak, octahedron, lan tetrahedron. Ing pigura kasebut yaiku DNA "lengen" sing mung nano-obyek kanthi urutan DNA pelengkap bisa ngiket. Voxels materi iki - integrasi saka pigura DNA lan obyek nano - minangka blok bangunan sing bisa ditindakake dening Macroscale 3-D. Bingkai sing nyambung kanggo saben liyane preduli saka jinis nano sing ana ing njero (utawa ora) miturut urutan pelengkap sing dienkodasi kanthi vertikal. Gumantung saka bentuk, bingkai duwe macem-macem vertikal lan kanthi mangkono mbentuk kabeh struktur. Sembarang obyek nano sing dianakake ing pigura njupuk struktur pigura khusus kasebut.
Kanggo nduduhake pendekatan Majelis, para ilmuwan milih metalik utawa semikolik (protein bakteri) minangka inorganik (streptavidin) minangka objek nano sing ora anorganik lan organik sing bakal diselehake ing pigura DNA. First, they confirmed the integrity of the DNA frames and formation of material voxels by imaging with electron microscopes at the CFN Electron Microscopy Facility and the Van Andel Institute, which has a suite of instruments that operate at cryogenic temperatures for biological samples. Banjur dheweke nyebutake struktur kisi 3-D ing sumebar X-Ray sing komplek lan komplek pelumas sumber lampu synchrotron nasional II (NSLS-II) - Office Fasilitas pangguna ilmiah liyane ing Brookhaven Lab. Engineering Bykhovsky Profesor Kimia Sanat Kumar lan Grup Grup Grup sing ditindakake kanthi eksperimen (adhedhasar pola kentang sing diamati kanthi eksperimen (adhedhasar pola kulit sing eksperimen) minangka voxail sing paling term sing bisa dibentuk.
"Voxels materi kasebut ngidini kita miwiti nggunakake ide sing asale saka atom (lan molekul) lan kristal sing mbentuk, lan port kanggo sistem minat," ujare kumar.
Siswa geng ing Columbia banjur nuduhake kepiye platform Majelis bisa digunakake kanggo nyetir organisasi rong macem-macem bahan kanthi fungsi kimia lan optik. Ing salah sawijining kasus, dheweke ngetokake rong enzim, nggawe aror 3-D kanthi kapadhetan ngemas dhuwur. Sanajan enzim tetep ora owah, mula nuduhake babagan kakehan kegiatan enzim. Iki "nanoreactors" bisa digunakake kanggo ngapusi reaksi kaskulasi lan ngaktifake pabrik bahan kimia aktif. Kanggo demonstrasi materi optik, dheweke nyampur rong warna saka titik kuantum sing beda - nanocrystal cilik sing digunakake kanggo nggawe tampilan televisi kanthi jenuh warna lan padhang sing dhuwur. Gambar sing dicekel karo mikroskop fluorescence nuduhake manawa kata kemurnian warna sing dipasrahake ing ngisor watesan bedhah (gelombang) cahya; Properti iki bisa ngidini perbaikan résolusi sing signifikan ing macem-macem teknologi komunikasi komunikasi optik.
"Kita kudu ngelingi kepiye materi bisa dibentuk lan kepiye carane bisa digunakake," ujare Geng. "Redahan ulang bahan bisa uga ora perlu; Mung ngemas bahan sing ana ing cara anyar bisa nambah properti. Potensial, platform kita bisa dadi teknologi sing bisa nggawe printing '3-D' kanggo ngontrol bahan kanthi timbangan sing luwih cilik lan kanthi macem-macem jinis sing dirancang lan komposisi sing dirancang. Nggunakake pendekatan sing padha kanggo mbentuk kecantikan 3-D saka obtu nano-sing dikarepake saka kelas materi, nggabungake manawa ora bisa dianggep ora kompatibel, bisa menehi revolusi nanomanufacturing. "
Bahan sing diwenehake dening laboratorium nasional doe / Brookhaven. Cathetan: Konten bisa diowahi kanggo gaya lan dawa.
Entuk warta ilmu sing paling anyar kanthi newsletter email gratis Science, sing dianyari saben dina lan saben minggu. Utawa ndeleng warta sing dianyari saben jam ing maca RSS:
Dakkandhani apa sing sampeyan pikirake sciencewAndaily - kita nampani komentar positif lan negatif. Duwe masalah nggunakake situs kasebut? Pitakonan?
Wektu Pos: Jul-04-2022