ظهور يک جدول جديد تناوبي با نانوساختارها

يک محقق ارشد نانو فناوري و کاربردهاي آن در دانشگاه نيووسترن موفق به ايجاد مجموعه جديدي از اجزاي سازنده شده که بر اساس نانوذرات و دي‌ان‌اي است و مي‌توان با استفاده از آنها ساختارهاي جديد و مفيد ساخت.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، چاد ميرکين اين دستاورد خود را در نشستي با عنوان «ساختار اصلاح شده اسيد نوکلئيک به عنوان معادلهاي قابل برنامه‌ريزي اتم: ظهور يک جدول تناوبي جديد» در نشست سالانه انجمن آمريکايي براي پيشرفت علوم ارائه کرده است.

ميرکين اظهار کرد: مجموعه جديدي از اجزاي سازنده را خواهيم داشت. بجاي استفاده از آنچه طبيعت داده مي‌توان تمام ويژگيهاي ماده جديدي را که ساخته‌ايم، کنترل کنيم. ما هميشه از اين تصور ساخت ماده و کنترل ساختار آن به شکل «از جزء به کل» را داشته‌ايم و اکنون آن را به ظهور رسانده‌ايم.

ميرکين و همکارانش با استفاده از نانوذرات و دي‌ان‌اي بيش از 200 ساختار بلوري متفاوت با 17 چيدمان ذرات مختلف ساخته است. برخي از انواع شبکه‌بندي‌ها در طبيعت وجود داشته اما وي همچنين ساختارهاي جديدي را توليد کرده که از هيچ همتاي معدني طبيعي برخوردار نيست.

محققان توانسته‌اند مواد و چيدمانهاي جديد از ذرات را با کنترل اندازه، شکل و محل نانودرات در يک شبکه‌بندي ذره مشخص ايجاد کنند. آنها مجموعه‌اي از مقررات طراحي را ايجاد کرده‌اند که به آنها در کنترل تقريبا تمام ويژگيهاي يک ماده کمک مي‌کند.

اين مواد جديد مي‌تواند به ارتقاي بهره‌وري اپتيکها، دستگاههاي الکترونيکي و فناوريهاي ذخيره انرژي کمک کنند.

با اين پيشرفت کنوني‌، ميرکين از نانوذرات به عنوان اتم و از دي‌ان‌اي به عنوان پيوند استفاده کرده است. وي کار خود را با يک نانوذره آغاز کرده که مي‌تواند براي مثال طلا، نقره، پلاتينيوم يا يک نقطه کوانتوي باشد. ماده هسته اصلي بر مبناي ويژگيهاي فيزيکي که ساختار بايد در نهايت از آن برخوردار باشد، انتخاب مي‌شود.

سپس صدها رشته دي‌ان‌اي(اوليگونوکلئوتيد) به ذره متصل شده که توالي و طول آنها چگونگي شکل‌گيري پيوندها ميان نانوذرات را تعيين کرده و ساختار شبکه‌هاي بلوري خاص را هدايت مي‌کند.

اين دستاورد به کارشناسان فناوري نانو براي اولين بار اين قابليت را خواهد داد تا ويژگيهاي مواد را به يک شکل کاملا قابل برنامه‌ريزي از جزء به کل کنترل کنند.