Forskare skapar DNA-baserade 3D-ledare i nanoskala
Ett internationellt forskargrupp bestående av amerikanska och israeliska forskare lyckades för första gången få fram ett supraledande material i en tredimensionell struktur. Samtidigt användes självmonterande DNA-molekyler som grund för produkten.
Hur skapade du 3D-nanomaterial
Ingenjörer från Brookhwaven Laboratory (USA), Columbia University (USA) och Bar-Ilan University (Israel) lyckades utveckla grunden för bildandet av massledande superledande nanoarkitekturer, som visade sig baseras på självmontering av DNA-molekyler med en fast konfiguration.
Tack vare strukturell programmerbarhet kan DNA tillhandahålla en plattform för att montera och skapa tidigare designade strukturer, enligt Brookhwaven Lab.
Men det finns en betydande nackdel, nämligen DNA-skörheten, som inte tillåter att den används för konstruktion av oorganiska material.
I ett nytt vetenskapligt arbete har forskare visat att de kan ta som grund DNA-ställningen för att bilda tredimensionellt strukturer som därefter kan omvandlas till oorganiska material, till exempel superledare.
För att stärka DNA-ställningen beslutade ingenjörerna att belägga den med kiseldioxid. Därefter undersöktes den resulterande strukturen med ett elektronmikroskop (NSLS-II) och såg till att den resulterande strukturen exakt motsvarar de tidigare angivna parametrarna.
Så, DNA-beläggningen med kiseldioxid har bildat en mekaniskt stabil struktur för forskare, vilket är perfekt för applicering av oorganiska material.
Därefter omdirigerades DNA-galler som transformerades på detta sätt till Bar-Ilan Institute, där de applicerade en lågtemperatur superledare niob genom indunstning.
Samtidigt utsattes hela processen för noggrann kontroll så att niobskiktet täckte hela ramen jämnt och i inget fall trängde igenom arbetsstycket genom och igen så att det inte fanns någon kortslutning.
I själva verket denna teknik DNA-origami är inte ny och har funnits i cirka 15 år, men hittills har ingen använt en superledare på detta sätt.
Vad är det för
Studiens författare förväntar sig att de resulterande strukturerna kommer att användas i signalförstärkare som kan öka både kvantdatorns hastighet och noggrannhet. Dessutom kan de användas i särskilt känsliga magnetfältssensorer i både medicinska och geologiska prospekteringsanordningar.
Forskarna delade resultaten av sitt arbete på tidningens sidor Naturkommunikation.
Om du gillade materialet, lägg sedan tummen och se till att prenumerera. Tack för din uppmärksamhet!