Pinapayagan ng DNA Origami ang paggawa ng superconducting nanowires para sa mga nanoelectronic circuit ng hinaharap

Ang paggawa ng mga nanoelectronic circuit ng hinaharap ay naging mas kawili-wili salamat DNA Origami

Ang paghahanap para sa mas maliit at mas maliit na mga elektronikong sangkap ay nag-udyok sa isang internasyonal na pangkat ng mga mananaliksik na galugarin ang paggamit ng mga molekular na bloke ng gusali upang likhain ang mga ito. Ang DNA ay maaaring magtipun-tipon sa mga di-makatwirang istraktura, ngunit ang problema sa paggamit ng mga istrukturang ito para sa mga nanoelectronic chain ay ang mga hibla ng DNA ay dapat na mai-convert sa mga kondaktibong mga wire.

May inspirasyon ng nakaraang gawain gamit ang DNA Molekyul bilang isang template para sa superconducting nanowires, sinamantala ng pangkat ang isang kamakailang pagsulong sa bioengineering na kilala bilang DNA Origami upang tiklop ang DNA sa di-makatwirang mga hugis.

У Mga Nakamit ng AIP, mula sa AIP Publishing, mga mananaliksik mula sa University of Bar-Ilan, Ludwig-Maximilians-University, Munich, Columbia University, at ang Brookhaven National Laboratory ay naglalarawan kung paano gamitin ang DNA Origami bilang isang platform upang lumikha ng superconducting nanoarchitectures. Ang mga istrukturang itinayo nila ay maaaring tugunan ng katumpakan ng nanometric, na maaaring magamit bilang isang template para sa mga 3D na arkitektura na imposible ngayon sa mga maginoo na pamamaraan ng katha.

DNA wires Origami

Paggamit ng DNA Origami bilang isang platform upang lumikha ng superconducting nanoarchitectures. Imahe ng transmission electron microscopy (TEM) ng mga wires ng DNA Origami bago patong. May-akda: Lior Shani, Philip Zinefeld, Jaffit Fleger, Amos Sharoni, Boris Shapira, Avner Shaulov, Oleg Gang at Yosef Eshurun

Ang proseso ng paggawa ng pangkat ay nagsasangkot ng isang diskarte sa interdisiplina, lalo na ang pagbabago ng mga nanosucture ng DNA Origami sa mga superconducting na bahagi. At ang proseso ng paghahanda ng mga nanosucture ng Origami DNA ay nagsasangkot ng dalawang pangunahing sangkap: pabilog na solong-straced na DNA bilang isang scaffold at isang halo ng mga karagdagang maikling hibla na kumilos bilang pangunahing mga elemento na tumutukoy sa hugis ng istraktura.

“Sa aming kaso, ang istraktura ay isang Origami DNA wire na halos 220 nanometers at 15 nanometers ang lapad,” sabi ni Lior Shani, ng Israel’s Bar-Ilan University. “Nagtatapon kami ng mga DNA nanowire sa isang substrate na may isang channel at tinatakpan sila ng superconducting niobium nitride. Pagkatapos ay isinabit namin ang mga nanowire sa channel upang ihiwalay ang mga ito mula sa substrate habang sinusukat ang mga de-koryenteng. “

Ipinapakita ng gawain ng pangkat kung paano gamitin ang pamamaraan ng Origami ng DNA upang makagawa ng mga sangkap na superconducting na maaaring isama sa isang malawak na hanay ng mga arkitektura.

Ang mga nanofiber ng DNA ay pinahiran ng niobium nitrate

Paggamit ng DNA Origami bilang isang platform upang lumikha ng superconducting nanoarchitectures. (kaliwa) Paglalarawan ng iskema ng niobium nitrate-coated DNA nanowires na nasuspinde sa isang silicon nitride / silicon oxide channel. (kanan) Larawan ng isang pag-scan ng electron microscope (HR-SEM) na may isang mataas na resolusyon na channel (itim sa pigura) kung saan nasuspinde ang isang DNA nanowire. Sa figure, ang channel ay lilitaw nang paulit-ulit, ipinapakita ang DNA na nasuspinde dito (ipinahiwatig ng isang may tuldok na orange na rektanggulo). Ang distansya sa pagitan ng dalawang panig ng channel ay ~ 50 nanometers, at ang lapad ng nanowire ay pinahiran ng niobium nitrate sa pinakamakitid na punto ay ~ 25 nanometers. May-akda: Lior Shani, Philip Zinefeld, Jaffit Fleger, Amos Sharoni, Boris Shapira, Avner Shaulov, Oleg Gang at Yosef Eshurun

“Ang mga superconductor ay kilala na magpadala ng kuryente nang hindi nagsasabog,” sabi ni Shani. “Ngunit ang mga superconducting na wires na laki ng nanometer ay humahantong sa mga osilasyon ng dami na sumisira sa superconducting na estado, na humahantong sa paglaban sa mababang temperatura.”

Gamit ang isang mataas na magnetic field, pinigilan ng pangkat ang mga oscillation na ito at binawasan ang halos 90% ng resistensya.

“Nangangahulugan ito na ang aming trabaho ay maaaring magamit sa mga application tulad ng mga pagkakaugnay para sa nanoelectronics at mga bagong aparato batay sa paggamit ng DNA Origami kakayahang umangkop sa paggawa ng mga 3D superconducting na arkitektura, tulad ng 3D magnetometers,” sinabi ni Shani.

Sanggunian: “Superconducting nanowires batay sa DNA Origami” Lior Shani, Philip Zinefeld, Jaffit Fleger, Amos Sharoni, Boris J. Shapiro, Avner Shaulov, Oleg Ganges at Joseph Eshurun, Enero 19, 2021, Mga Nakamit ng AIP.
DOI: 10.1063 / 5.0029781

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mga bloke ng dami ng gusali para sa mga kakaibang elektronikong katangian ng magnetiko at magnetiko

Ang mga metal ng paglipat ay naka-crosslink sa graphene ng isang form ng electron beam na nangangako ng mga bloke ng kabuuan ng gusali....

Global Warming Threatens Food Chains – “Ang Epekto ay Maaaring Maging Mahusay”

Sinuri ng pag-aaral ang plankton sa mga lawa ng tubig-tabang na nahantad sa pitong taon ng pang-eksperimentong init. Kredito: University of Exeter Ang pagtaas...

Pagbotelya ng Pinakalamig na Plasma sa Daigdig upang Ipakita ang mga Lihim ng Lakas ng Fusion

Ang mag-aaral na nagtapos sa Rice University na si Grant Gorman ay nagtatrabaho sa Rice's Ultracold Atoms at Plasmas Lab. Larawan: Jeff Fitlow...

Pakiramdam ng Paglahok sa Susi sa Pagsulong

Ang mga mag-aaral ng high school ay lalo na na uudyok sa loob ng paaralan kung sa palagay nila kabilang sila sa kanilang paaralan. Maaaring...

Ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mas mabilis na pagtatasa ng network upang mapahusay ang mga referral algorithm at mga paghahanap sa web

Ang mga mananaliksik ng MIT ay bumuo ng software upang mas mahusay na patakbuhin ang mga aplikasyon ng grapiko sa isang saklaw ng hardware...

Newsletter

Subscribe to stay updated.