Šie uz nanodaļiņām balstītie pašmontējošie materiāli ir tik stabili, ka var peldēt kosmosā. Zinātnieki
Materiālu īpašības nanomērogā ir atšķirīgas, unPētnieki jau sen pēta, kā izmantot šos sīkos materiālus - 1000 līdz 10 000 reižu plānākus par cilvēka matiem - it visā, sākot no tālruņu sensoru izgatavošanas līdz ātrāku mikroshēmu izgatavošanai klēpjdatoriem. Tomēr, veidojot 3D nanoarhitektūras, ražošanas metodes bija sarežģītas. DNS nanotehnoloģija ļauj no nanodaļiņām izveidot sarežģīti organizētus materiālus pašmontāžas ceļā, taču, ņemot vērā DNS maigo un no vides atkarīgo raksturu, šādi materiāli var būt stabili tikai šauros apstākļos. Turpretī jaunizveidotos materiālus tagad var izmantot visdažādākajos pielietojumos, kur šie inženiertehniskie projekti ir nepieciešami. Lai gan tradicionālā nanodaļiņu izgatavošana ir lieliska, lai izveidotu plaknes struktūras, jaunā tehnika ļauj izgatavot trīsdimensiju nanomateriālus, kas kļūst būtiski daudziem elektroniskiem, optiskiem un enerģijas lietojumiem.
Jauni pētījumi pierāda efektivitātimetode DNS nanodaļiņu trīsdimensiju režģu pārveidošanai silīcija dioksīda kopijās, vienlaikus saglabājot starpdaļiņu saišu topoloģiju DNS struktūru un nanodaļiņu organizācijas integritātes dēļ. Silīcija dioksīds darbojas labi, jo tas palīdz saglabāt mātes DNS režģa nanostruktūru, veido spēcīgu struktūru un neietekmē nanodaļiņu izvietojumu.
“DNS šādos režģos iegūst īpašībassilīcija dioksīds. Tas kļūst stabils gaisā un var tikt žāvēts, ļaujot pirmo reizi veikt materiāla 3D nanomēroga analīzi reālajā telpā. Turklāt silīcija dioksīds nodrošina izturību un ķīmisko stabilitāti, ir lēts un var tikt modificēts pēc vajadzības, padarot to par ērtu materiālu.
Ārons Miķelsons, Kolumbijas inženierzinātnes.
Lai uzzinātu vairāk par to īpašībāmnanostruktūras, komanda atklāja silīcija dioksīda pārveidotos DNS nanodaļiņu režģus ekstremālos apstākļos: augstā temperatūrā virs 10 000 ° C un augstiem mehāniskiem spriegumiem, kas pārsniedz 8 GPa (aptuveni 80 000 reizes vairāk nekā atmosfēras spiediens vai 80 reizes lielāks nekā dziļākajā vietā) okeāns - Marianas tranšeja), un pētīja šos procesus uz vietas. Lai novērtētu struktūru dzīvotspēju lietošanai un turpmākiem apstrādes posmiem, pētnieki arī pakļāva tās lielām starojuma devām un fokusētiem jonu stariem.
"Mūsu analīze par šo struktūru pielietojamībuapvienojumā ar tradicionālajām nanoapstrādes metodēm demonstrē patiesi stabilu platformu elastīgu nanomateriālu radīšanai, izmantojot uz DNS balstītas pieejas, lai atklātu to jaunās īpašības. Tas ir liels solis uz priekšu, jo šīs īpašās īpašības nozīmē, ka mēs varam izmantot mūsu 3D nanomateriālu komplektu un joprojām varam piekļūt visam tradicionālo materiālu apstrādes posmu klāstam. Šī jauno un tradicionālo nanoražošanas metožu integrācija ir nepieciešama, lai sasniegtu progresu mehānikā un elektronikā, plazmonikā, fotonikā, supravadītspējā un enerģētiskos materiālos.
Oļegs Gangs, ķīmijas inženierijas, lietišķās fizikas un materiālu zinātnes profesors
Datori ir izgatavoti no silīcija vairāk nekā 40 gadus.Pagāja 40 gadi, lai līdz 10 nm samazinātu plakano konstrukciju un ierīču ražošanu. Tagad mēs varam izgatavot un samontēt nanoobjektus mēģenē pāris stundu laikā bez dārgiem instrumentiem. Astoņus miljardus savienojumu vienā režģī tagad var organizēt, lai tos varētu salikt, izmantojot nanomēroga procesus, kurus mēs varam izstrādāt. Katrs savienojums var būt tranzistors, sensors vai optiskais emitētājs - katrs no tiem var būt saglabāts datu bits. Mūra likumam palēninoties, DNS montāžas programmējamība tuvojas nullei, lai virzītu mūs uz priekšu, risinot problēmas ar jauniem materiāliem un nanoražošanu. Lai gan pašreizējām metodēm tas bija ārkārtīgi grūti, tas ir ārkārtīgi svarīgi jaunajām tehnoloģijām.
Lasīt arī:
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Dzirdiet NASA noturības braucēju, kas pārvietojas pa Marsu.
Cilvēks var izturēt ļoti zemu temperatūru arī bez siltuma avotiem.