Созданы композитные материалы на основе ДНК

Созданы композитные материалы на основе ДНК

Американские исследователи разработали способ получения композитных материалов на основе ДНК и нескольких сортов наночастиц. Молекулы биополимера оказались способны сложить разнородные наночастицы в правильную трехмерную наноструктуру, называемую сверхрешеткой. Подробности со ссылкой на статью ученых в журнале Nature Nanotechnology и материалы Брукхевенской национальной лаборатории приводит Phys.org.

Специалисты из Брукхевенской лаборатории и частной исследовательской организации Research Triangle Institute использовали давно известное свойство молекулы ДНК формировать сложные структуры за счет соединения комплементарных отрезков. Они добились того, что молекулы собирались в трехмерную структуру, захватывая попутно наночастицы нескольких разных типов, укладывая их в гетерогенную сверхрешетку.

Термин «сверхрешетка» был впервые предложен специалистами по физике твердого тела и обозначает любое образование, где вдобавок к кристаллической решетке есть еще одна пространственная периодическая структура. Примером сверхрешетки может быть любой многослойный материал при соблюдении двух условий: неоднородности в нем достаточно невелики по ширине, но при этом достаточно регулярны. С практической точки зрения такие материалы интересны в силу сразу нескольких причин.

Авторы новой работы указывают на то, что наночастицы разных типов из соседних слоев сверхрешетки могут усиливать свойства друг друга. Золотые микрошарики, к примеру, увеличивают яркость флуоресценции других частиц, расположенных по соседству, а добавление магнитных наночастиц может привести к тому, что конфигурация сверхрешетки будет меняться в магнитном поле. Это, по заверениям ученых, позволит создать перестраиваемые микросистемы совершенно нового типа: в которых частицы одного типа влияют на частицы другого, причем степень влияния можно задавать внешним магнитным полем.

Ученые провели опыты с частицами палладия, золота, оксида железа и с квантовыми точками, сложными частицами на основе селенида кадмия. Эксперименты показали принципиальную возможность влиять на систему магнитным полем (за счет железа), катализировать химические реакции (в роли катализатора выступил палладий), получать флуоресценцию (светились квантовые точки) и менять ее яркость (за счет золота). Варьируя длину молекул ДНК исследователи научились синтезировать композитные сверхрешетки с нужным периодом от десятков до сотен нанометров, что тоже способно влиять на оптические, магнитные и химические свойства материала.

Ранее из ДНК научились собирать плоские листы, которые потом сами сворачиваются в объемную фигуру заданной формы. Эта техника получила название ДНК-оригами и ключевую роль в ней играет именно способность молекул слипаться друг с другом в нужных местах.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
3D-принтеры научили печатать углеволокном
Американская компания Mark Forged представила 3D-принтер, способный печатать объекты из углеродного волокна — прочного и легкого материала, который используется, в частности, в авиастроении. Об этом пишет Popular Mechanics. Принтер получил название Mark One. Разработчики утверждают, что созданные с его помощью ..
2014-01-31 1810 0 Технология
0
Созданы антибактериальные зубные импланты
Ученые разработали уникальный материал, уничтожающий до 99% бактерий в ротовой полости. Современная медицина позволяет заменить человеку какие-либо фрагменты тела. Всё это делается с помощью 3D-принтера. Специалисты из нидерландского Университета Гронингена напечатали особые зубные имплантаты, обладающие антибактериальными свойствами. Человек, ..
2015-11-03 1188 0 Технология
1
Первые роботы для строительства домов уже созданы
В журнале Science накануне опубликованы инструкции по их созданию роботов-термитов для строительства относительно крупных и сложных объектов без чертежей и планов и только на основе сведений о рельефе местности, близлежащих строительных "блоках" или сообщения "коллег" Как говорит один из разработчиков Радхика Нагпал ..
2014-02-15 2077 0 Технология
1
Созданы строительные крепления из углеродных нанотрубок
Междисциплинарная группа исследователей из «Университета Делавэра» (University of Delaware) участвует в развитии структурной системы мониторинга, основанной на композитах состоящих из углеродных нанотрубок, сообщает «SciencePlanet.ru». «Национальный научный фонд» (National Science Foundation) выделил грант в размере 300.000 долл. США, ..
2012-09-23 919 0 Технология
0
Созданы батарейки, которые можно будет использовать 27 лет
О новой впечатляющей разработке сообщили исследователи из немецкого центра ZSW. По их заявлению, удалось создать литий-ионные батареи, которые будут функционировать на протяжении 27 лет. Как сообщают сами специалисты, их батареи отлично подойдут для электромобилей, ведь даже после 10 тысяч циклов ..
2013-06-12 1974 0 Технология
1
Ученые научились печатать электронными чернилами
Ученые из Кембриджского университета продемонстрировали миру свои электронные чернила на основе графена. Новая технология пригодится в медицине, ее можно применять в аэропортах. Также открываются огромные перспективы для надеваемой электроники. Изначально ученые распечатали на основе чернил пластиковую клавиатуру, способную ..
2013-11-7 1093 0 Технология
0
Из мидий создали самый прочный подводный клей
Американские ученые предложили использовать в качестве материала для клея белки мидий. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Nanotechnology, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Массачусетского технологического института (MIT). Для получение клея биотехнологи использовали ..
2014-09-25 962 0 Технология
0
Нанокомпозиты увеличат емкость батарей в 10 раз
Команда ученых во главе со специалистами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружила новый тип кремний-углеродных нанокомпозитов, из которых можно изготовить электроды, повышающие емкость современных аккумуляторов в 10 раз. Новый электрод позволяет минимум в 5 раз увеличить электрическую мощность батарей и создавать более ..
2012-03-23 2200 0 Технология
3
Ученые научились делать углеродное нановолокно из воздуха
В США ученые нашли способ создавать углеродные нановолокна с помощью переработки углекислого газа, который забирается прямо из воздуха. На конференции Американского химического общества разработку представил профессор Стюарт Лихт из Университета Джорджа Вашингтона. Система работает на солнечной энергии; через ..
2015-08-22 3275 0 Технология
2
Исследователи разработали восстанавливающийся материал
Ученые из Иллинойса смогли разработать материал, который может не только «подлечиться», но и восстанавливаться. До сих пор, самовосстанавливающиеся материалы могли только скрепить крошечные микроскопические трещины. Новые регенерирующие материалы способны заполнить крупные трещин и отверстия. Один из разработчиков, профессор ..
2014-05-10 1387 0 Технология
0
Ученые создали двухмерный германий для замены кремния
Исследователи из Университета штата Огайо разработали методику для создания листов германия толщиной в один слой атомов для возможного использования в электронике. Германий был первым материалом, на основе которого были созданы первые примитивные транзисторы более 60 лет назад. Теперь, согласно ..
2013-04-12 1110 0 Технология
0
Ученые IBM разработали новые молекулярные чипы
Представители компании IBM объявили об успешном создании молекулярной технологии, которая может стать основой нового класса чипов логических интегральных схем и энергонезависимой памяти, которые будут потреблять существенно меньше энергии, нежели современные кремниевые устройства. Ученые ..
2013-03-29 782 0 Технология
0
В США разработаны прозрачные солнечные элементы
Недавно исследователи из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) объявили о том, что они разработали новый прозрачный солнечный элемент, с помощью которого все окна в доме можно сделать энергогенерирующими, но при этом достаточно прозрачными для того, чтобы солнечный свет свободно проникал в помещения, ..
2013-05-8 1257 0 Технология
0
Российские ученые создают зонтик для связи с космосом
Гигантский вольфрамовый зонт на углеродных спицах, который в научной терминологии именуют трансформируемой антенной-рефлектором, призван покрывать огромные площади, с которых снимается спутниковый сигнал. Он должен обеспечить гораздо большую чувствительность и устойчивость спутниковой связи по сравнению с той, что мы имеем ..
2015-07-08 1751 0 Технология
0
Китайские ученые создали батареи на основе графена
Китайские ученые создали батареи на основе графена. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако еепрепринт доступен на сайте arXiv.org В рамках работы ученые помещали в раствор хлорида меди при комнатной температуре пару электродов, соединенных ..
2012-03-6 2349 0 Технология
0