这些DNA结构可以改写光,声音和物质的规则

在一个惊人的飞跃中,科学家已经设计了DNA充当分子建筑师,建造了具有前所未有的控制的复杂的Moiré超级晶格。通过将扭转角度和几何模式直接编程为DNA链,研究人员创建了自组装的纳米结构,这些纳米结构可能会彻底改变从光学到量子材料的所有内容。这些DNA构建的晶格自行形成[...]

来源:SciTechDaily
DNA 莫尔超晶格是目前发表在《自然纳米技术》上的一项研究的焦点。图片来源:斯图加特大学/第二物理研究所

科学家们实现了惊人的飞跃,将 DNA 设计为分子建筑师,以前所未有的控制能力构建了复杂的莫尔超晶格。

DNA

通过将扭转角度和几何图案直接编程到 DNA 链中,研究人员创造了自组装纳米结构,可以彻底改变从光学到量子材料的一切。这些由 DNA 构建的晶格在溶液中自行形成,无需手动堆叠,为以精确调整的方式引导光、过滤旋转或振动的材料打开了大门——所有这些都在纳米尺度上进行。

纳米级

基于 DNA 的设计彻底改变了莫尔超晶格

莫尔超晶格现在是凝聚态物理和光子学前沿研究的重点。然而,构建这些结构通常需要一个艰苦的过程,涉及在受控实验室条件下执行的高精度层对齐和转移技术。

“我们的方法绕过了创建莫尔超晶格的传统限制,”斯图加特大学第二物理研究所所长 Laura Na Liu 教授说道。

纳米级结构的自组装蓝图

“与依赖机械堆叠和扭曲二维材料的传统方法不同,我们的平台利用自下而上的组装流程,”Laura Na Liu 解释道。组装过程是指将各个 DNA 链连接起来形成更大、有序的结构。这个过程是由自组织引导的,这意味着 DNA 链通过分子相互作用自行连接在一起,无需任何外部干预。

斯图加特团队(从左至右):Laura Na Liu教授、Xinxin Jing博士、Tobias Heil博士和Peter A. van Aken教授。图片来源:斯图加特大学/第二物理研究所

解锁中纳米领域

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