ДНК разделила нанотрубки по хиральности

Нанотрубки с различными типами хиральностей. Изображение с сайта mrsec.wisc.edu

Ученые разработали новый способ отделять друг от друга различные типы нанотрубок. При помощи ДНК они смогли разделить нанотрубки по их хиральности, которая напрямую связана с электропроводностью трубок. О работе физиков из компании Dupont пишет портал Physics World.

Ученые работали с однослойными углеродными нанотрубками - цилиндрическими структурами диаметром от одного до десяти нанометров. Их стенки образованы одним слоем атомов углерода, которые организованы в гексагональные ячейки. Ячейки могут быть различным образом ориентированы относительно продольной оси нанотрубки. Этот параметр получил название хиральности.

Нанотрубки диаметром около одного нанометра имеют 25 различных хиральностей. Электропроводящие свойства нанотрубок с различными типами хиральностей варьируются от полупроводниковых до электропроводности, характерной для металлов. Существующие методы получения нанотрубок не позволяют отдельно синтезировать нанотрубки с той или иной хиральностью. На выходе ученые всегда имеют смесь.

Для практического использования нанотрубок и для их детального изучения исследователям необходимо отделять различные типы нанотрубок друг от друга. На данный момент эффективного и дешевого метода сделать это не существует.

Авторы новой работы разработали технологию разделения смеси нанотрубок, в которой задействованы молекулы ДНК. Отрезки ДНК с определенными последовательностями нуклеотидов преимущественно взаимодействуют с нанотрубками той или иной хиральности, "обвивая" их снаружи. Полученные гибриды можно отделить друг от друга методом жидкостной хроматографии. Его суть заключается в следующем: смесь соединений пропускают через колонку, заполненную, например, полимерными шариками. Каждое соединение взаимодействует с шариками с разной эффективностью. В итоге соединения проходят сквозь колонку с различной скоростью, и ученым остается только собрать фракции, содержащие то или иное вещество.

В данном случае ученые использовали шарики, по-разному взаимодействующие с разными последовательностями ДНК. Чистота фракций гибридов ДНК-нанотрубки для разных типов хиральностей составила от 70 до 90 процентов. Удалив покрывающие нанотрубки последовательности ДНК, ученые получили отдельные типы нанотрубок.

Авторы признают, что пока разработанная ими технология является слишком затратной для массового внедрения. Однако в перспективе, когда технологии синтеза ДНК станут более дешевыми, возможно ее широкое применение.

Нанотрубки были впервые получены совсем недавно. В настоящее время существует несколько способов их синтеза, однако все они имеют различные недостатки. Недавно появилась работа, авторы которой предложили "растить" нанотрубки на алмазах. Такая технология позволяет получать большее количество нанотрубок, чем другие методы.

Обсудить
Наука и техника00:0630 ноября
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир