Zientzialariek plataforma nanosizatutako osagai materialak muntatzeko plataforma garatu dute, edo "nano-objektuak" oso mota desberdinak - ez-organikoak edo organikoak - nahi diren 3-D egiturek. Auto-muntaia (SA) arrakastaz erabili izan da hainbat motatako nanomaterialak antolatzeko, prozesua oso sistema zehatza izan da, materialen berezko propietateetan oinarritutako egitura desberdinak sortuz. Naturako materialetan argitaratutako paper batean, Nanofabrikazio Plataforma programagarria programagarria da. 3-D materialak antola daitezke nanoeskalan (metro bateko billetak), produktu optiko, produktu kimiko eta bestelako propietate bakarrak azaleratzen diren.
"Aplikazio praktikoetarako aukeratzeko arrazoi nagusietako bat da. Nanocomonente desberdinetako 3-D-berdinak ez diren materialen artean ezin da aplikatu", Nanomaterial Funtzionalen Zentroko Zentroko Nanomaterialen Zentroko eta Bio Nanomaterialen taldeko liderra. Laborategi Nazionala - eta Ingeniaritza Kimikoko eta Fisika Aplikatuko eta Materialen Zientzietako irakaslea Columbia Ingeniaritzan. "Hemen, Pro prozesua materialen propietateetatik deskonektatu dugu, nano-objektu ez-organiko edo organiko desberdinak enorganiko edo organikoko enorgesulatu ditzaketen DNAren marko zurrunak diseinatuz, metalak, erdieroaleak eta proteinak eta entzimak barne."
Zientzialariek DNA sintetikoko markoak diseinatu zituzten kubo, octaedro eta tetraedroaren forma. Markoen barruan DNA "besoak" dira DNA sekuentzia osagarria duten nano-objektuek soilik lotzeko. Materialen voxels - DNA markoa eta nano-objektua integratzea - 3-D egitura makroscaleak egin daitezkeen eraikin blokeak dira. Markoak elkarren artean lotzen dira nano-objektu mota edozein dela ere, bere erpinetan kodetuta dauden sekuentzia osagarrien arabera. Formaren arabera, markoak erpin kopuru desberdinak dituzte eta, beraz, egitura guztiz desberdinak osatzen dituzte. Markoen barruan ostatatutako nano-objektu guztiek markoaren egitura zehatz hori hartzen dute.
Muntaketa hurbilketa erakusteko, zientzialariek metalikoa (urrea) eta erdieroalea (kadmio selenide) nanopartikulak eta bakterio proteina (streptavidin) aukeratu zituzten. Lehenik eta behin, DNAko markoen markoak eta Materialen eraketa baieztatu zuten CFN Elektroien Mikroskopia Institutasuna eta Van Andel Institutuko mikroskopio elektroekin irudikatuz, lagin biologikoetarako tenperatura kriogenikoetan jarduten duten instrumentu multzo bat duena. Ondoren, 3-D izpien egiturak zipriztindu zituzten X izpien sakabanaketa gogorrean eta material konplexuak Sinkrotroia Argiaren II. II iturri nazionala (NSLS-II) - Zientzia erabiltzailearen beste zerbitzu bat Brookhaven laborategian. Columbia Engineering Bykhovsky Ingeniaritza Kimikoko irakaslea Sanat Kumar eta bere taldeak modelizazio konputazionala egin zuen agerian esperimentalki behatutako zuntzezko egiturak (X izpien sakabanaketa ereduak oinarritzat hartuta), belozko materialak eratu ditzaketen termodinamikoki egonkorrak zirela.
"Materialen ahots hauek atomoen (eta molekuletatik eratorritakoak) eta osatzen dituzten kristalak eta eratzen dituzten kristalak erabiltzen hastea ahalbidetzen dute eta nanoscale-ren intereseko sistemetara eta datu-base hau eramaten dute", azaldu du Kumarek.
Columbiako koadrilen ikasleek frogatu zuten muntaketa plataforma nola erabili daitekeen bi material mota desberdinen antolakuntza funtzio kimiko eta optikoekin. Kasu batean, bi entzima bildu zituzten, 3-D matrizeak sortuz paketatze handiko dentsitatearekin. Entzimak kimikoki aldatu gabe egon arren, jarduera entzimatikoan lau aldiz handitu ziren. "Nanoraketors" hauek kaskada erreakzioak manipulatzeko erabil litezke eta kimikoki aktiboak diren materialak fabrikatzea ahalbidetzeko. Material optikoaren erakustaldiagatik, bi kolore desberdinetako kolore desberdinak nahastu zituzten - telebistako saturazio eta distira handiko telebistak egiteko erabiltzen ari diren nanokristal txikiak. Fluoreszentziaren mikroskopio batekin ateratako irudiek erakutsi zuten eratutako sareak argiaren garbitasuna mantendu duela argiaren azpikontraren mugaren (uhin-luzeraren) azpitik; Jabetza horrek bereizmen hobekuntza handia ahalbidetu dezake hainbat pantailan eta komunikazio optikoko teknologietan.
"Materialak nola eratu daitezkeen eta nola funtzionatzen duten pentsatu behar dugu", esan du Gangek. "Materialen birmoldea agian ez da beharrezkoa; Modu berrietan dauden materialak onartzeak bere propietateak hobetzeko aukera izan dezake. Baliteke, gure plataforma teknologia gaitu bat izan liteke "3-D inprimatzeko fabrikazioaz haratago" materialak eskala txikiagoetan eta materialen barietate eta diseinatutako konposizioekin kontrolatzeko. Material klase desberdinetako nano-objektuetatik 3-D lerroak eratzeko ikuspegi bera erabiliz, bestela bateraezinak izango liratekeenak barneratuz, nanomanufacturing iraultzea izan liteke. "
Doe / Brookhaven laborategi nazionalak eskaintzen dituen materialak. Oharra: edukia estilo eta luzera editatu daiteke.
Lortu zientzia berrien berriak Scientectionaily-en doako posta elektronikoko buletinekin, egunero eta astero eguneratu. Edo ikusi orduak eguneratutako albisteak zure RSS irakurgailuan:
Esan iezaguzu zer pentsatzen duzun Scimentectionaily - Iruzkin positiboak eta negatiboak ongi etorriak ditugu. Arazorik al duzu gunea erabiliz? Galderak?
Post ordua: 20122-04-04