|
| |
| 美國科學(xué)家用DNA和納米粒子制造出了單晶體 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-12-12 14:22:49 瀏覽次數： |
|
| |
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/彭美琴）近日，美國西北大學(xué)的研究團隊首次利用DNA和納米粒子制造出了接近完美的單晶體，相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《自然》雜志上。完美的單晶體在日常生活中應用非常廣泛：鉆石不僅是名貴的飾品，還具有廣泛的工業(yè)用途；藍寶石可用于制造激光發(fā)生器；而硅則是重要的電子器件原料。
該校納米學(xué)家、團隊負責人Chad A. Mirkin說(shuō)：“原子在晶格中的位置是否精確，決定一塊晶體的好壞。而單晶體連綿不斷且沒(méi)有瑕疵的晶格，使其具有獨特的機械、光學(xué)以及電磁特性?，F在，我們可以利用DNA和納米粒子來(lái)制造這樣的單晶體。”
基于該實(shí)驗室最近二十年研制的超結晶格子技術(shù)，該研究團隊找到了一種獨特的方法——利用特定的納米材料作為原子、特定的DNA作為粘合劑，經(jīng)加熱之后便可獲得所需的晶體。
團隊成員之一，該校溫伯格學(xué)院化學(xué)教授Olvera de la Cruz說(shuō)：“在上述過(guò)程中，DNA鏈的長(cháng)度和納米粒子尺寸之間的比例非常重要。這一比例直接決定所獲得的晶體質(zhì)量的優(yōu)劣。DNA鏈的長(cháng)度與納米粒子尺寸的比例會(huì )影響晶體表面的能量，進(jìn)而最終決定晶體最后的形狀。不適合的比例會(huì )導致晶體表面能量產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而難以形成規則的形狀；只有合適的比例才會(huì )讓能量的波動(dòng)小許多，進(jìn)而促進(jìn)晶體的形成。目前我們已經(jīng)知曉了一些合適的比例。”研究人員還表示，DNA的長(cháng)度不能比納米粒子的直徑大過(guò)多。在上述研究中，每個(gè)納米粒子的直徑在5~20納米之間。而DNA的長(cháng)度為18個(gè)堿基對零六個(gè)單堿基。
盡管該團隊目前的主要研究對象是金納米粒子，但是，Chad A. Mirkin表示，這項技術(shù)也可以被應用于其他材料。他說(shuō)：“在經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)之后，我們將能夠制造更大的完美單晶體。而且今后，我們的方法將可以用于制造單晶硅，進(jìn)而極大地促進(jìn)硅電子工業(yè)的發(fā)展。”
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
