Useful content

Wetenschappers maken op DNA gebaseerde 3D-geleiders op nanoschaal

click fraud protection

Een internationaal team van wetenschappers, bestaande uit Amerikaanse en Israëlische wetenschappers, slaagde er voor het eerst in om een ​​supergeleidend materiaal in een driedimensionale structuur te verkrijgen. Tegelijkertijd werden zelfassemblerende DNA-moleculen gebruikt als basis voor het product.

© Brookhaven National Laboratory Scheme voor het maken van een supergeleidend nanomateriaal op basis van zelfassemblage van DNA
© Brookhaven National Laboratory Scheme voor het maken van een supergeleidend nanomateriaal op basis van zelfassemblage van DNA

Hoe heb je 3D nanomateriaal gemaakt?

Ingenieurs van Brookhwaven Laboratory (VS), Columbia University (VS) en Bar-Ilan University (Israël) wisten zich te ontwikkelen de basis voor de vorming van bulk supergeleidende nano-architecturen, die gebaseerd bleken te zijn op de zelfassemblage van DNA-moleculen met een vaste configuratie.

Dankzij de structurele programmeerbaarheid kan DNA een platform bieden voor het samenstellen en creëren van eerder ontworpen structuren, volgens een Brookhwaven Lab.

Maar er is één belangrijk nadeel, namelijk de kwetsbaarheid van DNA, waardoor het niet kan worden gebruikt voor constructie uit anorganische materialen.

instagram viewer
Schematische voorstelling van de montage van een driedimensionaal superrooster uit het octaëdrische raamwerk van DNA en gouden nanodeeltjes en de transformatie ervan tot silica en een supergeleidende structuur.

In een nieuw wetenschappelijk werk hebben wetenschappers aangetoond dat ze in staat zijn om de DNA-scaffold als basis te nemen om driedimensionale structuren die vervolgens volledig kunnen worden omgezet in anorganische materialen, bijvoorbeeld supergeleiders.

Om de DNA-steiger te versterken, besloten de ingenieurs om deze te coaten met siliciumdioxide. Daarna werd de resulterende structuur onderzocht met een elektronenmicroscoop (NSLS-II) en ervoor gezorgd dat de resulterende structuur exact overeenkomt met de eerder gespecificeerde parameters.

De coating van DNA met siliciumdioxide heeft voor wetenschappers dus een mechanisch stabiele structuur gevormd, die ideaal is voor de toepassing van anorganische materialen.

Elektronenmicroscopie en elementanalyse van een Nb-gecoat superrooster.

Daarna werden de op deze manier getransformeerde DNA-roosters doorgestuurd naar het Bar-Ilan Instituut, waar ze een lage temperatuur supergeleider niobium aanbrachten door verdamping.

Tegelijkertijd werd het hele proces zorgvuldig gecontroleerd zodat de niobiumlaag het hele frame gelijkmatig bedekte en in geen geval door en door het werkstuk drong, zodat er geen kortsluiting was.

In feite is deze technologie DNA Origami is niet nieuw en bestaat nu zo'n 15 jaar, maar tot nu toe heeft niemand op deze manier een supergeleider aangebracht.

Waar is het voor

Quantumcomputer

De auteurs van de studie verwachten dat de resulterende structuren zullen worden gebruikt in signaalversterkers die zowel de snelheid als de nauwkeurigheid van kwantumcomputers kunnen verhogen. Bovendien kunnen ze worden gebruikt in bijzonder gevoelige magnetische veldsensoren in zowel medische als geologische verkenningsapparatuur.

De wetenschappers deelden de resultaten van hun werk op de pagina's van het tijdschrift Natuurcommunicatie.

Als je het materiaal leuk vond, steek dan je duimen omhoog en abonneer je. Dank u voor uw aandacht!

Een badkamermeubel maken. Voorbereiding van decoratieve elementen voor gevels. Deel 8

Een badkamermeubel maken. Voorbereiding van decoratieve elementen voor gevels. Deel 8

Groeten.In de vorige delen ging het over tekeningen, armaturen en werkmethoden bij de vervaardigi...

Lees Verder

Perpetuum mobile machines, gratis energiegeneratoren - misleiding of verboden technologieën

Perpetuum mobile machines, gratis energiegeneratoren - misleiding of verboden technologieën

Hallo lieve gasten en abonnees van mijn kanaal. De perpetuum mobile-machine is nog steeds een dro...

Lees Verder

Lekt cementmelk in de grond? En hoe de reactie van de cementmassa en vloeistof plaatsvindt

Lekt cementmelk in de grond? En hoe de reactie van de cementmassa en vloeistof plaatsvindt

Eerst moet je erachter komen wat is "cementmelk". Bij de gewone mensen is dit de naam voor een pl...

Lees Verder

Instagram story viewer