Созданы композиционные материалы на основе ДНК

ДНК-композитные материалы
ДНК-композитные материалы

Американские исследователи разработали способ получения композиционных 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 композиционные 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.

Обсудить
Путешествие в Аль-Бирмингем
Как пролетарская столица Британии превратилась в гнездо джихадистов
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Два года для развода
Сколько времени понадобится Британии, чтобы выйти из ЕС
Томми Эммануэль«Мысли о славе не дают свободно дышать»
Томми Эммануэль о бизнесе счастья, гитарах и пропаганде
Глубины глубинки
Редкие картины русского авангарда на выставке «До востребования. Часть II»
«Меня не напугать сильной, умной женщиной»
Режиссер «Большой маленькой лжи» Жан-Марк Валле о работе с Кидман и Уизерспун
Колумбийский огонь
Тайные желания Шакиры, страховой полис Depeche Mode и другие новости мира музыки
Тест-драйв быстрейшего «Мерседеса» без крыши
Первый тест родстера Mercedes-AMG GT C, в котором крыша вообще не главное
Необычные многоэтажные автобусы
Самые удивительные двух- (и более) этажные автобусы
Супергрузовики. Часть вторая
7 грузовиков с безграничными возможностями
Лучшие машины для подростков. Американских
Американцы назвали идеальные автомобили для молодых водителей
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше