Ови самосастављајући материјали засновани на наночестицама су толико стабилни да могу да лебде у свемиру. Научници
Својства материјала на наноразмери су различита, иИстраживачи већ дуго проучавају како користити ове сићушне материјале - 1.000 до 10.000 пута тањи од људске длаке - у свему, од израде сензора за телефоне до бржих чипова за преносне рачунаре. Међутим, методе израде биле су сложене приликом реализације 3Д наноархитектура. ДНК нанотехнологија омогућава стварање сложених организованих материјала од наночестица самосакупљањем, али с обзиром на меку и еколошки зависну природу ДНК, такви материјали могу бити стабилни само у уском опсегу услова. Супротно томе, новоформирани материјали сада се могу користити у широком спектру примена тамо где су потребни ови инжењерски пројекти. Иако је традиционална нанофабрикација одлична за стварање планарних структура, нова техника омогућава производњу тродимензионалних наноматеријала који постају неопходни за многе електронске, оптичке и енергетске примене.
Ново истраживање показује ефикасностметода претварања тродимензионалних решетки наночестица ДНК у копије силицијум диоксида, уз задржавање топологије међучестинских веза због ДНК структура и интегритета организације наночестица. Силицијум-диоксид добро делује јер помаже у очувању наноструктуре матичне решетке ДНК, формира јаку структуру и не утиче на распоред наночестица.
„ДНК у таквим решеткама добија својствасилицијум диоксид. Постаје стабилан на ваздуху и може се сушити, омогућавајући по први пут 3Д анализу материјала у реалном простору. Поред тога, силицијум обезбеђује снагу и хемијску стабилност, јефтин је и може се модификовати по потреби, што га чини погодним материјалом.
Аарон Мицхелсон, Цолумбиа Енгинееринг.
Да бисте сазнали више о својствима њиховихнаноструктура, тим је изложио силицијум трансформисану решетку наночестица ДНК под екстремним условима: високим температурама изнад 10.000 ° Ц и великим механичким напрезањима већим од 8 ГПа (око 80.000 пута више од атмосферског притиска или 80 пута више него на најдубљем месту океан - Маријански ров), и проучавао ове процесе на лицу места. Да би проценили одрживост структура за употребу и даље кораке обраде, истраживачи су их такође изложили високим дозама зрачења и фокусираним јонским сноповима.
„Наша анализа применљивости ових структура уу комбинацији са традиционалним методама нанофабрикације демонстрира заиста робусну платформу за стварање еластичних наноматеријала користећи приступе засноване на ДНК за откривање њихових нових својстава. Ово је велики корак напред јер ова специјална својства значе да можемо да користимо наш склоп 3Д наноматеријала и да и даље имамо приступ целом спектру корака обраде конвенционалних материјала. Ова интеграција нових и традиционалних метода нанофабрикације је неопходна за постизање напретка у механици и електроници, плазмоници, фотоници, суперпроводљивости и енергетским материјалима.
Олег Ганг, професор хемијског инжењерства, примењене физике и науке о материјалима
Рачунари се израђују од силицијума више од 40 година.Било је потребно 40 година да се производња планарних структура и уређаја смањи на око 10 нм. Сада можемо да направимо и саставимо нанообјекте у епрувети за пар сати без скупих алата. Осам милијарди једињења на једној решетки сада се може организовати тако да се самостално монтирају помоћу наноразмјерних процеса које можемо дизајнирати. Свака веза може бити транзистор, сензор или оптички емитер - од којих сваки може бити сачувани бит података. Док Моореов закон успорава, програмабилност састављања ДНК приближава се нули да би нас покренула у решавању проблема у новим материјалима и нано-производњи. Иако је ово било изузетно тешко за садашње методе, изузетно је важно за нове технологије.
Прочитајте и:
Физичари су створили аналог црне рупе и потврдили Хокингову теорију. Куда води?
Чујте како се НАСА-ин ровер Персеверанце креће преко Марса.
Људи могу да поднесу врло ниске температуре чак и без извора топлоте.