Ilmuwan membuat konduktor 3D skala nano berbasis DNA

Sebuah tim ilmuwan internasional, yang terdiri dari ilmuwan Amerika dan Israel, untuk pertama kalinya berhasil mendapatkan material superkonduktor dalam struktur tiga dimensi. Pada saat yang sama, molekul DNA yang merakit sendiri digunakan sebagai dasar produk.

Bagaimana Anda membuat nanomaterial 3D

Insinyur dari Brookhwaven Laboratory (USA), Columbia University (USA) dan Bar-Ilan University (Israel) berhasil mengembangkan dasar untuk pembentukan arsitektur nano superkonduktor massal, yang ternyata didasarkan pada perakitan sendiri molekul DNA dengan konfigurasi.

Berkat programabilitas struktural, DNA mampu menyediakan platform untuk merakit dan membuat struktur yang dirancang sebelumnya, menurut Brookhwaven Lab.

Namun ada satu kekurangan yang signifikan, yaitu kerapuhan DNA, yang tidak memungkinkannya digunakan untuk konstruksi dari bahan anorganik.

Dalam sebuah karya ilmiah baru, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa mereka mampu mengambil dasar perancah DNA untuk membentuk tiga dimensi. struktur yang kemudian dapat sepenuhnya diubah menjadi bahan anorganik, misalnya, superkonduktor.

Untuk memperkuat perancah DNA, para insinyur memutuskan untuk melapisinya dengan silikon dioksida. Setelah itu, struktur yang dihasilkan diperiksa menggunakan mikroskop elektron (NSLS-II) dan dipastikan bahwa struktur yang dihasilkan benar-benar sesuai dengan parameter yang ditentukan sebelumnya.

Jadi, lapisan DNA dengan silikon dioksida telah membentuk struktur yang stabil secara mekanis bagi para ilmuwan, yang ideal untuk aplikasi bahan anorganik.

Setelah itu, kisi DNA yang ditransformasikan dengan cara ini dialihkan ke Institut Bar-Ilan, di mana mereka menerapkan niobium superkonduktor suhu rendah melalui penguapan.

Pada saat yang sama, seluruh proses dilakukan dengan kontrol yang cermat sehingga lapisan niobium menutupi seluruh bingkai secara merata dan tidak menembus benda kerja melalui dan melalui sehingga tidak ada korsleting.

Faktanya, teknologi ini DNA Origami bukanlah hal baru dan telah ada selama kurang lebih 15 tahun, namun hingga saat ini belum ada yang mengaplikasikan superkonduktor dengan cara tersebut.

Untuk apa ini

Penulis studi berharap bahwa struktur yang dihasilkan akan digunakan dalam penguat sinyal yang dapat meningkatkan kecepatan dan akurasi komputer kuantum. Selain itu, mereka dapat digunakan dalam sensor medan magnet yang sangat sensitif baik di perangkat eksplorasi medis dan geologi.

Para ilmuwan telah membagikan hasil pekerjaan mereka di halaman jurnal Komunikasi Alam.

Jika Anda menyukai materi, angkat jempol Anda dan pastikan untuk berlangganan. Terima kasih atas perhatian Anda!