د هیلو نانو څیزونه: په 3D کې د ترتیب شوي نانو جوړښتونو راټولول - ساینس ډیلي

ساینس پوهانو د نانوز شوي موادو اجزاو راټولولو لپاره یو پلیټ فارم رامینځته کړی ، یا د ډیری مختلف ډولونو "نانو - شیانو" - غیر عضوي یا عضوي - په مطلوب 3-D جوړښتونو کې.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 د SA ورته 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 انرژی ریاست (DOE) په بروکاوین ملي لابراتوار کې د ساینس کارونکي اسانتیا دفتر -- او د کیمیاوي انجینرۍ پروفیسور او پلي شوي فزیک او د کولمبیا انجینرۍ کې د موادو ساینس."دلته، موږ د سخت پولی هیډرل DNA چوکاټونو په ډیزاین کولو سره د مادي ملکیتونو څخه د SA پروسه جلا کړه چې کولی شي مختلف غیر عضوي یا عضوي نانو - شیانو په شمول فلزات ، سیمیکمډکټرونه ، او حتی پروټینونه او انزایمونه راټول کړي."

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 هغه څخه د میکرو سکیل 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 په چوکاټونو کې کوربه شوي وي د دې ځانګړي چوکاټ جوړښت کې برخه اخلي.

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 بروکاوین لابراتوار کې د DOE د ساینس کارونکي اسانتیا بل دفتر کې 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 اخیستل 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 نندارتون 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 په نوي طریقو کې د موجوده موادو بسته بندي کولی شي د دوی ملکیتونه لوړ کړي. په احتمالي توګه، زموږ پلیټ فارم کولی شي د 3-D چاپ کولو تولید څخه هاخوا د وړتیا وړ ټیکنالوژي وي چې مواد په خورا کوچنیو اندازو او د لوی موادو ډولونو سره کنټرول کړي. ډیزاین شوي ترکیبونه. د مختلف مادي ټولګیو څخه د مطلوب نانو - شیانو څخه د 3-D جالونو جوړولو لپاره د ورته طریقې په کارولو سره، د هغو سره یوځای کول چې په بل ډول به غیر مناسب ګڼل کیږي، کولی شي د نانو تولید کې انقلاب راولي."

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: جنوري-14-2020