Нові сплави з пам’яттю форми можуть стати основою адаптивних крил літаків наступного покоління
27 Січня , 2018
Робот, озброєний лазерним сканером, буде контролювати швидкість і якість виконання будівельних робіт
29 Січня , 2018

ДНК-суперрешітки – основа для плащів-невидимок і матеріалів, здатних змінювати свій колір

Дослідники з Північно-західного університету розробили нову технологію, що дозволяє виробляти метаматеріали, поверхня яких покрита наноструктурами, що надає їм унікальні і екзотичні оптичні властивості. Ключовим моментом нової технології є наночастинки, прикріплені до поверхні короткими ланцюгами молекул ДНК. Ці молекули, у відповідь на визначені зовнішні впливи, можуть зменшуватись або збільшуватись, що дозволяє змінювати колір поверхні матеріалу або робити його взагалі невидимим в певному діапазоні електромагнітного спектру.
Для створення матеріалу з настільки незвичайною структурою дослідники використовували технологію літографії з технологією самозбирання ДНК. В результаті цього на виході з’являється упорядкована суперрешітка з наночасток, скріплених молекулами ДНК. “Подібний підхід дозволяє створити на поверхні матеріалу наноструктури практично будь-якої форми, виду і розмірів” – розповідає Чад Міркін (Chad Mirkin), один з дослідників, – “І деякі з цього незліченного ряду наноструктур не можуть бути отримані за допомогою будь-якої іншої з існуючих технологій”.
Створення суперрешітки починається зі “свердління” отворів в полімерному фоторезистивному матеріалі, що робиться за допомогою технології літографії. Розміри цих отворів приблизно відповідають розмірам використовуваних наночастинок, ці отвори, є свого роду посадочними місцями для наночастинок. Тим часом ведеться підготовка наночастинок, поверхня яких покрита короткими ланцюжками ДНК і коли такі наночастинки поміщаються на поверхню полімеру, другі кінці ланцюжків ДНК прикріплюються по колу до країв отворів, посадочних місць.
Для створення дослідного зразка ДНК-метаматеріалу дослідники використовували золоті наночастинки. Коли цей матеріал був підданий впливу розчинів, що містять різні концентрації етанолу, нитки ДНК змінили свою довжину, наночастинки віддалились від поверхні основи і колір матеріалу змінився від чорного до червоного, а потім, і до зеленого.
Дослідники повідомляють, що за допомогою розробленої ними технології можна створювати метаматеріали з практично необмеженою площею, дотримуючись при цьому високої точності розташування наночастинок на поверхні. А змінюючи розміри, форму і тип матеріалу цих наночастинок, можна отримувати матеріали практично з будь-яким набором оптичних властивостей. Такі матеріали можуть стати основою медичних датчиків, датчиків екологічного моніторингу, пристроїв перетворення світла і пристроїв приховування, які прийнято називати терміном “плащ-невидимка”.

Джерело

Author: LEU

Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: