ساینس پوهانو د نانو موادو اجزاو، یا "نانو شیانو"، چې ډیری مختلف ډولونه - غیر عضوي یا عضوي - د مطلوب 3-D جوړښتونو کې راټولولو لپاره یو پلیټ فارم رامینځته کړی. که څه هم د ځان راټولول (SA) په بریالیتوب سره د څو ډوله نانو موادو تنظیم کولو لپاره کارول شوي، دا پروسه خورا سیسټم پورې اړه لري، د موادو د داخلي ملکیتونو پراساس مختلف جوړښتونه رامینځته کوي. لکه څنګه چې نن ورځ په نیچر میټریلز کې خپره شوې مقاله کې راپور شوی، د دوی نوی DNA-پروګرام وړ نانو فابریکیشن پلیټ فارم د نانو پیمانه (د یو ملیارد متره) کې په ورته ټاکل شوي لارو کې د 3-D موادو مختلف تنظیم کولو لپاره پلي کیدی شي، چیرې چې ځانګړي نظري، کیمیاوي او نور ملکیتونه راڅرګندیږي.
"یو له هغو لویو دلیلونو څخه چې ولې SA د عملي غوښتنلیکونو لپاره د انتخاب تخنیک نه دی دا دی چې ورته SA پروسه د موادو په پراخه لړۍ کې نشي پلي کیدی ترڅو د مختلفو نانو اجزاو څخه ورته 3-D ترتیب شوي صفونه رامینځته کړي،" اړونده لیکوال اولیګ ګنګ تشریح کړه، د فعال نانو موادو مرکز (CFN) کې د نرم او بایو نانو موادو ګروپ مشر - د بروکهاوین ملي لابراتوار کې د متحده ایالاتو د انرژۍ وزارت (DOE) د ساینس کارونکي اسانتیا دفتر - او د کولمبیا انجینرۍ کې د کیمیاوي انجینرۍ او پلي شوي فزیک او موادو ساینس پروفیسور. "دلته، موږ د سخت پولی هیډرل DNA چوکاټونو ډیزاین کولو سره د SA پروسه د موادو ملکیتونو څخه جلا کړه چې کولی شي مختلف غیر عضوي یا عضوي نانو شیان، پشمول د فلزاتو، سیمیکمډکټرونو، او حتی پروټینونو او انزایمونو پوښښ کړي."
ساینس پوهانو مصنوعي DNA چوکاټونه د مکعب، اوکټاهیدرون او تیتراهیدرون په شکل کې جوړ کړل. د چوکاټونو دننه د DNA "لاسونه" دي چې یوازې نانو شیان د بشپړونکي DNA ترتیب سره تړلی شي. دا مادي ووکسلونه - د DNA چوکاټ او نانو-شیانو ادغام - هغه ودانۍ بلاکونه دي چې له هغې څخه د میکرو سکیل 3-D جوړښتونه جوړ کیدی شي. چوکاټونه یو بل سره وصل کیږي پرته لدې چې د کوم ډول نانو-شیانو دننه وي (یا نه) د هغه بشپړونکي ترتیبونو سره سم چې دوی یې په خپلو څوکو کې کوډ شوي دي. د دوی د شکل پورې اړه لري، چوکاټونه د څوکو مختلف شمیر لري او پدې توګه په بشپړ ډول مختلف جوړښتونه جوړوي. د چوکاټونو دننه کوربه شوي هر نانو-شیان په هغه ځانګړي چوکاټ جوړښت اخلي.
د دوی د راټولولو طریقې ښودلو لپاره، ساینس پوهانو فلزي (طلايي) او نیمه چلونکي (کاډیمیم سیلینایډ) نانو ذرات او یو باکتریایي پروټین (سټریپټاویډین) د غیر عضوي او عضوي نانو شیانو په توګه غوره کړل چې د DNA چوکاټونو دننه ځای په ځای شي. لومړی، دوی د CFN الکترون مایکروسکوپي اسانتیا او وان انډیل انسټیټیوټ کې د الکترون مایکروسکوپونو سره د عکس اخیستلو له لارې د DNA چوکاټونو بشپړتیا او د موادو ووکسلونو جوړښت تایید کړ، کوم چې د وسایلو سویټ لري چې د بیولوژیکي نمونو لپاره د کریوجینک تودوخې کې کار کوي. دوی بیا د ملي سنکروټرون رڼا سرچینې II (NSLS-II) د همغږي سخت ایکس رې توزیع کولو او پیچلي موادو توزیع کولو بیم لاینونو کې د 3-D جالیو جوړښتونو پلټنه وکړه - د بروکاوین لابراتوار کې د DOE د ساینس کارونکي اسانتیا بل دفتر. د کولمبیا انجینرۍ بایخوفسکي د کیمیاوي انجینرۍ پروفیسور سنت کمار او د هغه ډلې کمپیوټري ماډلینګ ترسره کړ چې څرګنده یې کړه چې په تجربوي ډول لیدل شوي جالی جوړښتونه (د ایکس رې توزیع کولو نمونو پراساس) ترټولو ترموډینامیک پلوه مستحکم وو چې د موادو ووکسلونه یې رامینځته کولی شي.
"دا مادي ووکسلونه موږ ته اجازه راکوي چې د اتومونو (او مالیکولونو) او هغه کرسټالونو څخه اخیستل شوي نظرونه وکاروو چې دوی یې جوړوي، او دا پراخه پوهه او ډیټابیس په نانو پیمانه کې د ګټو سیسټمونو ته انتقال کړو،" کمار تشریح کړه.
د کولمبیا په ګنګ کې زده کونکو بیا وښودله چې څنګه د اسمبلۍ پلیټ فارم د کیمیاوي او نظري دندو سره د دوه مختلف ډوله موادو تنظیم کولو لپاره کارول کیدی شي. په یوه قضیه کې، دوی دوه انزایمونه سره یوځای کړل، د لوړ بسته بندۍ کثافت سره 3-D صفونه رامینځته کړل. که څه هم انزایمونه په کیمیاوي ډول بدل نه شول، دوی د انزایمیک فعالیت کې شاوخوا څلور چنده زیاتوالی وښود. دا "نانوریکټرونه" د کاسکیډ تعاملاتو د تنظیمولو او د کیمیاوي فعال موادو د جوړولو فعالولو لپاره کارول کیدی شي. د نظري 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 وښودل چې جوړ شوی جالی د رڼا د تفاوت حد (طول موج) لاندې د رنګ پاکوالی ساتلی؛ دا ملکیت کولی شي په مختلفو ښودنې او نظري مخابراتي ټیکنالوژیو کې د پام وړ ریزولوشن ښه والي ته اجازه ورکړي.
ګنګ وویل: "موږ اړتیا لرو چې بیا فکر وکړو چې مواد څنګه جوړیږي او څنګه فعالیت کوي." "د موادو بیا ډیزاین ممکن اړین نه وي؛ په ساده ډول د موجوده موادو بسته بندي 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 فعال ټیکنالوژي وي ترڅو په خورا کوچنیو پیمانه او د موادو ډیر ډول او ډیزاین شوي ترکیبونو سره مواد کنټرول کړي. د مختلفو موادو ټولګیو د مطلوب نانو شیانو څخه د 3-D جالونو جوړولو لپاره د ورته طریقې کارول، هغه یوځای کول چې په بل ډول به نامناسب وګڼل شي، کولی شي د نانو تولید کې انقلاب راولي."
مواد د DOE/Brookhaven National Laboratory لخوا چمتو شوي. یادونه: محتوا ممکن د سټایل او اوږدوالي لپاره ایډیټ شي.
د ساینس ډیلي د وړیا بریښنالیک خبر پاڼو سره وروستي ساینسي خبرونه ترلاسه کړئ، چې هره ورځ او اونۍ تازه کیږي. یا په خپل RSS لوستونکي کې د ساعت په اوږدو کې تازه شوي خبرونه وګورئ:
د ساینس ډیلي په اړه خپل نظر راته ووایاست — موږ مثبت او منفي نظرونه دواړو ته ښه راغلاست وایو. د سایټ په کارولو کې کومه ستونزه لرئ؟ پوښتنې؟
د پوسټ وخت: جولای-۰۴-۲۰۲۲