據(jù)外媒報(bào)道，哥倫比亞大學(xué)的工程師們利用DNA納米技術(shù)創(chuàng)造了高彈性的合成納米粒子材料，可以通過(guò)傳統(tǒng)的納米加工方法進(jìn)行加工。哥倫比亞大學(xué)工程系的研究人員與布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，并在周五報(bào)告說(shuō)，他們已經(jīng)建立了設(shè)計(jì)的基于納米粒子的3D材料，可以承受真空、高溫、高壓和高輻射。這種新的制造工藝帶來(lái)了堅(jiān)固和完全工程化的納米級(jí)框架，不僅可以容納各種功能納米粒子類型，而且可以用傳統(tǒng)的納米加工方法快速加工。 Zs />_w}  
?a3wBy  
“這些基于自組裝納米顆粒的材料具有很強(qiáng)的彈性，以至于它們可以在太空中飛行，”化學(xué)工程和應(yīng)用物理學(xué)和材料科學(xué)教授Oleg Gang說(shuō)，他領(lǐng)導(dǎo)了3月19日在《Science Advances》雜志上發(fā)表的研究�！拔覀兡軌�?qū)?D DNA-納米粒子架構(gòu)從液態(tài)--以及從作為一種柔韌的材料--過(guò)渡到固態(tài)，其中二氧化硅重新加固了DNA支柱。這種新材料完全保持了DNA-納米粒子晶格的原始框架結(jié)構(gòu)，基本上創(chuàng)造了一個(gè)3D無(wú)機(jī)復(fù)制品。這讓我們第一次探索--這些納米材料如何對(duì)抗惡劣的條件，它們是如何形成的，以及它們的特性是什么�！� J<;io!  
Jgv Mx  
納米級(jí)的材料特性是不同的，研究人員長(zhǎng)期以來(lái)一直在探索如何將這些微小的材料--厚度是人的頭發(fā)厚度是1/1000到1/10000--用于各種應(yīng)用，從制造手機(jī)的傳感器到為筆記本電腦制造更快的芯片。然而，在實(shí)現(xiàn)3D納米架構(gòu)方面，制造技術(shù)一直具有挑戰(zhàn)性。DNA納米技術(shù)可以通過(guò)自組裝從納米顆粒中創(chuàng)造出復(fù)雜的組織材料，但鑒于DNA的柔軟和對(duì)環(huán)境的依賴性，這種材料可能只在有限的條件下穩(wěn)定。相比之下，現(xiàn)在新形成的材料可以廣泛用于需要這些工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。傳統(tǒng)的納米加工技術(shù)擅長(zhǎng)制造平面結(jié)構(gòu)，而Gang的新方法則可以制造3D納米材料，這對(duì)許多電子、光學(xué)和能源應(yīng)用來(lái)說(shuō)是必不可少的。 U?sHh2*  
a8JAJkFB  
Gang是布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室功能納米材料中心軟和生物納米材料組的組長(zhǎng)，他是DNA納米技術(shù)的領(lǐng)軍人物，該技術(shù)依賴于將DNA鏈折疊成所需的二維和三維納米結(jié)構(gòu)。這些納米結(jié)構(gòu)成為構(gòu)件，可以通過(guò)Watson-Crick相互作用編程，自組裝成三維架構(gòu)。他的小組設(shè)計(jì)并形成這些DNA納米結(jié)構(gòu)，將其與納米顆粒整合，并指導(dǎo)組裝基于納米顆粒的目標(biāo)材料。而現(xiàn)在，通過(guò)這項(xiàng)新技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)可以將這些材料從柔軟脆弱過(guò)渡到堅(jiān)固耐用。 r=5S0  
j*<J&/luYZ  
這項(xiàng)新研究展示了一種將3D DNA-納米粒子晶格轉(zhuǎn)化為二氧化硅復(fù)制品的有效方法，同時(shí)通過(guò)DNA支柱保持粒子間連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和納米粒子組織的完整性。硅石之所以能很好地發(fā)揮作用，是因?yàn)樗�有助于保留母體DNA晶格的納米結(jié)構(gòu)，形成底層DNA的穩(wěn)健鑄型，并且不影響納米粒子的排列。 hHN[K  
p
E&G]ZC  
“這種晶格中的DNA具有二氧化硅的特性，”Gang研究小組的博士生Aaron Michelson說(shuō)�！八�在空氣中變得穩(wěn)定，并且可以干燥，并且可以首次在真實(shí)空間中對(duì)材料進(jìn)行3D納米級(jí)分析。此外，二氧化硅提供了強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，它的成本很低，可以根據(jù)需要進(jìn)行修改--這是一種非常方便的材料。” qC>