Разработка муаровых сверхрешеток на основе ДНК открывает новые горизонты в создании функциональных наноматериалов. Уникальные свойства таких материалов делают их перспективными для различных приложений.
Специалисты разрабатывают инновационные муаровые структуры на уровне нанометров благодаря новейшим достижениям в области ДНК-нанотехнологий. Такие муаровые сверхрешетки возникают путем совмещения двух регулярных кристаллических структур ДНК с незначительным поворотом или сдвигом относительно друг друга. Разработанный экспертами Штутгартского университета и Института исследования твердых тел общества Макса Планка метод позволяет упростить процесс сборки сложных сверхрешеток и дает возможность создавать принципиально новые конструкции в нанодиапазоне, пишет ScienceDaily.
«В отличие от традиционных методов, основанных на механическом укладывании и скручивании двумерных материалов, наша платформа использует процесс сборки “снизу вверх”, — объясняет Лаура На Лю, профессор 2-го физического института Штутгартского университета.
Сборка осуществляется с помощью соединения индивидуальных цепей ДНК в большие организованные структуры. Процесс базируется на принципах самоорганизации: нити ДНК объединяются автоматически, лишь благодаря внутренним межмолекулярным взаимодействиям. Ученые используют этот механизм. Они закладывают необходимые характеристики сверхрешетки — углы поворота, расстояния между элементами и симметрию — прямо в первичную структуру молекул, называемую зародышем нуклеации. Далее вся конструкция собирается самостоятельно с высокой точностью на уровне нанометров. Именно зародыш служит своеобразным шаблоном, задающим направление роста двумерных решеток ДНК. Он позволяет формировать идеально подогнанные двуслойные или трехслойные структуры всего за одну стадию синтеза в растворе.
Источник: hi-tech.mail.ru