Учените създават базирани на ДНК наномащабни 3D проводници

Международен екип от учени, състоящ се от американски и израелски учени, за първи път успя да получи свръхпроводящ материал в триизмерна структура. В същото време като основа за продукта са използвани самосглобяващи се ДНК молекули.

Как създадохте 3D наноматериал

Инженери от лабораторията Brookhwaven (САЩ), Колумбийския университет (САЩ) и университета Bar-Ilan (Израел) успяха да развият основата за формиране на обемни свръхпроводящи наноархитектури, които се оказаха базирани на самосглобяването на ДНК молекули с фиксиран конфигурация.

Благодарение на структурната програмируемост, ДНК е в състояние да осигури платформа за сглобяване и създаване на предварително проектирани структури, според лабораторията Brookhwaven.

Но има един съществен недостатък, а именно крехкостта на ДНК, която не позволява тя да се използва за изграждане от неорганични материали.

В нова научна работа учените демонстрират, че са способни да вземат за основа ДНК скелето, за да образуват триизмерни структури, които впоследствие могат да бъдат напълно трансформирани в неорганични материали, например, свръхпроводници.

За да укрепят скелето на ДНК, инженерите решиха да го покрият със силициев диоксид. След това получената структура беше изследвана с помощта на електронен микроскоп (NSLS-II) и се увери, че получената структура точно отговаря на предварително посочените параметри.

И така, покритието на ДНК със силициев диоксид е формирало механично стабилна структура за учените, което е идеално за прилагане на неорганични материали.

След това ДНК решетките, трансформирани по този начин, бяха пренасочени към института Bar-Ilan, където те прилагаха нискотемпературен свръхпроводник ниобий чрез изпаряване.

В същото време целият процес беше подложен на внимателен контрол, така че ниобиевият слой да покрива равномерно цялата рамка и в никакъв случай да не прониква през детайла през и през, така че да няма късо съединение.

Всъщност тази технология ДНК оригами не е ново и съществува от около 15 години, но досега никой не е прилагал свръхпроводник по този начин.

За какво е

Авторите на изследването очакват получените структури да бъдат използвани в усилватели на сигнала, които могат да увеличат както скоростта, така и точността на квантовите компютри. В допълнение, те могат да се използват в особено чувствителни сензори за магнитно поле както в медицински, така и в геоложки изследователски устройства.

Учените споделиха резултатите от своята работа на страниците на списанието Комуникация с природата.

Ако материалът ви е харесал, поставете палци и не забравяйте да се абонирате. Благодаря за вниманието!