ساینس پوهانو د مطلوب 3-D جوړښتونو کې د ډیری مختلف ډولونو - غیر عضوي یا عضوي - د نانوز شوي موادو اجزاو ، یا "نانو - شیانو" راټولولو لپاره یو پلیټ فارم رامینځته کړی. که څه هم پخپله اسمبلۍ (SA) په بریالیتوب سره د ډیری ډولونو نانوومیټریالونو تنظیم کولو لپاره کارول شوې ، دا پروسه خورا سیسټم پورې اړه لري ، د موادو د داخلي ملکیتونو پراساس مختلف جوړښتونه رامینځته کوي. لکه څنګه چې په یوه مقاله کې راپور شوي چې نن ورځ په نیچر میټریلز کې خپره شوې ، د دوی نوي DNA - د برنامه وړ نانوفابریکیشن پلیټ فارم په ورته ټاکل شوي طریقو کې په نانوسکل (د ملیارد متر) کې د مختلف 3-D موادو تنظیم کولو لپاره پلي کیدی شي ، چیرې چې ځانګړي نظری ، کیمیاوي ، او نور ملکیتونه راڅرګندیږي.
"یو له لوی دلیلونو څخه چې ولې SA د عملي غوښتنلیکونو لپاره د انتخاب تخنیک نه دی دا دی چې ورته SA پروسه نشي کولی د موادو په پراخه لړۍ کې پلي شي ترڅو د مختلف نانو اجزاو څخه ورته 3-D ترتیب شوي صفونه رامینځته کړي ،" اړوند لیکوال اولیګ ګنګ تشریح کړه. ، د فنکشنل نانومیټریلز (CFN) په مرکز کې د نرم او بایو نانومیټریال ګروپ مشر - د متحده ایالاتو د انرژي وزارت (DOE) په بروکاوین ملي لابراتوار کې د ساینس کارونکي اسانتیا دفتر — او د کیمیاوي انجینرۍ پروفیسور او په کولمبیا انجینرۍ کې د پلي شوي فزیک او موادو ساینس. "دلته، موږ د سخت پولی هیډرل DNA چوکاټونو په ډیزاین کولو سره د مادي ملکیتونو څخه د SA پروسه جلا کړې چې کولی شي مختلف غیر عضوي یا عضوي نانو - توکي ځای په ځای کړي ، پشمول فلزات ، سیمیکنډکټرونه ، او حتی پروټینونه او انزایمونه."
ساینس پوهانو مصنوعي DNA چوکاټونه د مکعب، octahedron، او tetrahedron په شکل جوړ کړل. د چوکاټونو دننه د DNA "وسلې" دي چې یوازې د بشپړونکي DNA ترتیب سره نانو څیزونه تړل کیدی شي. دا مادي ووکسل - د DNA چوکاټ او نانو څیز ادغام - د ودانۍ بلاکونه دي چې له هغې څخه د مایکروسکل 3-D جوړښتونه رامینځته کیدی شي. چوکاټونه یو له بل سره وصل کیږي پرته لدې چې کوم ډول نانو څیز دننه وي (یا نه) د تکمیلي ترتیبونو له مخې چې دوی د دوی په څنډو کې کوډ شوي وي. د دوی په شکل پورې اړه لري، چوکاټونه د عمودی مختلف شمیر لري او پدې توګه په بشپړ ډول مختلف جوړښتونه جوړوي. هر نانو څیزونه چې د چوکاټونو دننه کوربه شوي د دې ځانګړي چوکاټ جوړښت باندې کار کوي.
د دوی د راټولولو کړنالرې ښودلو لپاره، ساینس پوهانو فلزات (طلايي) او نیمه کنډکټینګ (کاډیمیم سیلینایډ) نانو ذرات او د باکتریا پروټین (سټریپټاویډین) د غیر عضوي او عضوي نانو شیانو په توګه غوره کړل ترڅو د DNA چوکاټونو کې ځای په ځای شي. لومړی، دوی د CFN الکترون مایکروسکوپي تاسیساتو او وان انډیل انسټیټیوټ کې د الیکترون مایکروسکوپونو سره د عکس اخیستو په واسطه د DNA چوکاټونو بشپړتیا او د مادی ووکسلونو رامینځته کول تایید کړل ، کوم چې د وسیلو یوه ډله لري چې د بیولوژیکي نمونو لپاره کریوجینک تودوخې کې فعالیت کوي. دوی بیا د 3-D جالی جوړښتونه په همغږي هارډ ایکس رې سکریټرینګ او پیچلي موادو سکیټرینګ بیم لاینونو کې د ملي سنکروټرون رڼا سرچینې II (NSLS-II) - په بروخاوین لابراتوار کې د ساینس د کارونکي اسانتیا بل DOE دفتر پلټنه وکړه. د کولمبیا انجینرۍ بایخوفسکي د کیمیاوي انجینرۍ پروفیسور سنات کمار او د هغه ډلې کمپیوټري ماډلینګ ترسره کړ چې دا یې په ګوته کړه چې په تجربه کې مشاهده شوي جال جوړښتونه (د ایکس رې د توزیع کولو نمونو پراساس) ترټولو ترموډینامیک ثبات لرونکي وو چې د موادو ووکسل رامینځته کولی شي.
"دا مادي ووکسل موږ ته اجازه راکوي چې د اتومونو (او مالیکولونو) او کرسټالونو څخه ترلاسه شوي نظرونه وکاروو چې دوی یې جوړوي، او دا پراخه پوهه او ډیټابیس په نانوسکل کې د ګټو سیسټمونو ته لیږدوي،" کمار تشریح کړه.
په کولمبیا کې د ګنګ زده کونکو بیا وښودله چې څنګه د مجلس پلیټ فارم د کیمیاوي او نظری کارونو سره د دوه مختلف ډوله موادو تنظیم کولو لپاره کارول کیدی شي. په یوه حالت کې، دوی دوه انزایمونه یوځای کړي، د لوړ بسته بندي کثافت سره 3-D صفونه رامینځته کوي. که څه هم انزایمونه په کیمیاوي توګه بدل شوي ندي، دوی د انزایمیک فعالیت کې څلور چنده زیاتوالی ښودلی. دا "نانوریکټرونه" د کاسکیډ عکس العملونو د مینځلو لپاره کارول کیدی شي او د کیمیاوي فعالو موادو جوړونې وړ کړي. د نظری موادو د ښودلو لپاره، دوی د کوانټم نقطو دوه مختلف رنګونه مخلوط کړل - کوچني نانوکریسټالونه چې د لوړ رنګ سنتریت او روښانتیا سره د تلویزیون نندارې جوړولو لپاره کارول کیږي. د فلوروسینس مایکروسکوپ سره اخیستل شوي عکسونه وښودله چې جوړ شوی جال د رڼا د انعطاف حد (طول طول) لاندې د رنګ پاکوالي ساتلی؛ دا ملکیت کولی شي په مختلف ښودنه او نظری مخابراتو ټیکنالوژیو کې د پام وړ ریزولوشن پرمختګ ته اجازه ورکړي.
ګنګ وویل: "موږ باید له سره فکر وکړو چې څنګه مواد رامینځته کیدی شي او څنګه کار کوي." ګنګ وویل. "د موادو بیا ډیزاین ممکن اړین نه وي؛ په ساده ډول د موجوده موادو بسته بندي کول په نویو لارو کولی شي د دوی ملکیتونه لوړ کړي. په احتمالي توګه، زموږ پلیټ فارم کولی شي د 3-D چاپ کولو تولید څخه هاخوا یو وړ ټیکنالوژي وي چې توکي په خورا کوچني پیمانه کنټرول کړي او د لوی مادي ډولونو او ډیزاین شوي ترکیبونو سره. د مختلف مادي ټولګیو څخه د مطلوب نانو - شیانو څخه د 3-D جالونو جوړولو لپاره د ورته طریقې کارول، د هغو ادغامونو سره چې په بل ډول به غیر مناسب ګڼل کیږي، د نانو تولید انقلاب کولی شي.
مواد د DOE/Brookhaven ملي لابراتوار لخوا چمتو شوي. یادونه: مینځپانګه ممکن د سټایل او اوږدوالي لپاره ایډیټ شي.
د ساینس ډیلي وړیا بریښنالیکونو سره وروستي ساینسي خبرونه ترلاسه کړئ ، هره ورځ او اونۍ تازه کیږي. یا په خپل RSS لوستونکي کې په ساعت کې تازه شوي نیوز فیډونه وګورئ:
موږ ته ووایاست چې تاسو د ساینس ډیلي په اړه څه فکر کوئ - موږ دواړه مثبت او منفي نظرونو ته ښه راغلاست وایو. د سایټ په کارولو کې کومه ستونزه لرئ؟ پوښتنې؟
د پوسټ وخت: جولای 04-2022