طراحی و ساخت شبه بلور نانوذره‌ای با استفاده از دی‌ ان‌ ای

به گزارش تارنمای سای تک دیلی، مهندسان حوزه فناوری‌نانو با استفاده از رشته های دی ان ای به عنوان چسب از نانوذرات، شبه‌بلور ساختند. تولید شبه‌بلورها از نظر ساختاری بسیار پیچیده و دشوار است.

بر خلاف کریستال‌های معمولی که توسط یک ساختار تکراری تعریف می‌شوند، الگوهای موجود در شبه‌بلورها تکرار نمی‌شود. شبه‌بلورهای ساخته شده از اتم‌ها می‌توانند از خواص استثنایی برخوردار باشند برای مثال دارای خواص گرمایی و نوری متفاوتی بوده اما دارای خواص الکترونیکی غیرمعمول باشند.

چاد میرکین از محققان این پروژه در این زمینه توضیح داد: وجود شبه‌بلورها سال ها یک معما بوده است و کشف آنها منجر به دریافت جایزه نوبل شد. در حال حاضر چندین نمونه شناخته شده از شبه‌بلورها وجود دارد، اما نتایج تحقیقات ما شکل‌گیری آنان را تغییر داد و از همه مهم تر نشان می‌دهد که چگونه می‌توانیم ماهیت قابل برنامه‌ریزی دی ان ای را برای طراحی و مونتاژ شبه بلورها به کار ببریم.

این گروه تحقیقاتی به دلیل استفاده از دی ان ای به عنوان چسب برای مهندسی بلورهای کلوئیدی ساخته شده از نانوذرات شناخته شده است. محققان در این پروژه روی شکل‌های دو هرمی متمرکز شدند و از رشته های دی ان ای رمزگذاری شده استفاده کردند، به گونه‌ای که رشته‌های مکمل می‌توانستند یکدیگر را پیدا کنند و با این کار امکان چیدمان ذرات روی هم و تشکیل شبه بلور بوجود آمد.

پیش از این، گروه تحقیقاتی شارون گلوتزر ساختارهای دو هرمی را با تعداد مختلف طرفین شبیه‌سازی کردند. این گروه تحقیقاتی در این پروژه دریافتند که دکاهدرال‌، دوهرمی‌های پنج‌ضلعی ۱۰ طرفه، در شرایط خاص و با ابعاد نسبی مناسب، یک شبه کریستال را تشکیل می‌دهند.

نتایج این تحقیق به سرپرستی محققان دانشگاه های نورث وسترن و میشیگان در آمریکا و مرکز تحقیقات مواد زیستی در سن سباستین اسپانیا در نشریه نیچر منتشر شده است.