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:
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 3067 0 Технология
3
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 2834 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 1873 0 Технология
0
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 1412 0 Технология
0
Нанотрубки стали основой нового типа солнечных батарей
Инженеры из Массачусетского технологического института создали новый тип фотоэлементов, в которых используются только углеродные нанотрубки и фуллерены. Работа ученых принята к публикации в журнале Advanced Materials (на момент написания заметки она была недоступна), а с ее кратким содержанием можно ознакомиться на сайте ..
2012-06-21 2231 0 Технология
0
РФ: программа развития медтехники на основе биотехнологий
Минздраву необходимо подготовить до 1 мая 2013 года федеральную целевую программу по развитию инновационной медицинской техники на основе биотехнологий. Такое поручение ведомству дал вице-премьер Аркадий Дворкович.  Как сообщает пресс-служба правительства РФ, решение было принято в рамках соответстующего совещания.   Также ..
2013-03-5 1469 0 Технология
0
Электронную подпись будут внедрять на основе сим-карт
Механизм электронной подписи граждан на основе сим-карты мобильного телефона может быть введен в России в самое ближайшее время, заявил генеральный директор ООО "Центр Идентификация" Владимир Завитков на заседании президиума президентского совета по модернизации экономики. По словам Завиткова, ..
2013-07-31 1277 0 Технология
0
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 3992 0 Технология
2
Создан метод наноразмерной 3D-печати
Ученые разработали новый метод быстрого создания крошечных трехмерных структур. Для этого исследователи осаждают крошечные капли, которые содержат наноразмерные частицы серебра. Работа ученых опубликована в журнале Science Anvances.Наноматериалы с трехмерной архитектурой вызывают большой интерес ..
2017-03-10 7350 0 Технология
0
Роснано будут выпускать устройства на основе ФИС
ОАО “Роснано” и американская NeoPhotonics Corporation, которая известна, как производитель оптоэлектронных устройств для высокоскоростной передачи данных (на скоростях до 100 Гбитс), на днях подписали инвестиционное соглашение по проекту создания в России предприятия по разработке и производству устройств на основе фотонных интегральных схем (ФИС), ..
2012-05-3 1435 0 Технология
0
У военных появится белье на основе нанотехнологий
Войска Центрального военного округа до окончания 2012 г. получат свыше 50 тыс. комплектов современного постельного белья, выполненного, в частности, на основе нанотехнологий.По данным пресс-службы, в набор входит матрац с поролоновой составляющей, подушка из тика с синтетическим наполнителем и однотонное серое ..
2012-03-16 1615 0 Технология
0
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 1616 0 Технология
0
По улицам Томска разгуливают скелеты
13 февраля в ходе проведения натурных испытаний на окраине г. Томска разработчики потеряли контроль над экспериментальной моделью экзоскелета. В результате сбоя программного обеспечения модель начала самостоятельное движение и покинула район испытаний. Для справки, экзоскелет – это внешний каркас, способный ..
2012-02-15 1738 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 1574 0 Технология
0
Великобритания делает ставку на водородный транспорт
Правительство Великобритании запустило новую межотраслевую программу UKH2Mobility, целью которой является переход к использованию топливных элементов на основе водорода вместо привычного топлива. По данным западных аналитиков, Великобритания стремится стать лидером в производстве транспортных средств на основе ..
2012-01-20 1826 0 Технология
0