科技日报北京1月19日电 （记者张佳欣）美国西北大学和密歇根大学的研究团队在组装多面体纳米粒子方面取得重大飞跃，可能会对先进材料的制造方式产生影响。在最新一期《科学》杂志上发表的论文中，研究人员介绍并展示了一种新型合成策略，它拓展了超材料设计的可能性。这些非同凡响的材料是“隐形斗篷”和超高速光学计算系统的基础。
人们在日常生活中用手操作宏观材料，即使是学龄前儿童也可轻松操纵玩具积木，并将它们很好地组合在一起。但是，在纳米尺度上，人们无法用手来摆弄纳米粒子，因为手和纳米粒子之间存在巨大的尺寸差异。DNA和纳米粒子的尺寸长度相同，且可用DNA对纳米粒子进行化学编码。于是，DNA就成了人们的“手”。这些“手”可识别形状互补的纳米粒子，并将它们排列起来形成空间填充结构。
使用DNA作为键合元件来设计纳米晶体的传统方法，尚未实现三维空间填充的平铺排列。此次，西北大学研究人员使用了更短、更灵活的分子配体——寡聚乙二醇修饰DNA。寡聚乙二醇单元可充当减震器，调整到适当的长度，以确保各种形状粒子可以近乎完美的方式装配在一起。到目前为止，研究人员已经合成了10种新的胶体晶体。
纳米粒子本质上是不完美的，即使是在同一合成批次中生产的单个纳米粒子的大小和形状也略有不同。这一特征可能会限制它们在组装时有效地填充空间的能力。此外，传统上用于组装的DNA链几乎与纳米粒子的直径一样长或更长，因此掩盖了粒子的几何形状对键合的一些关键贡献。
该团队克服了这两个障碍，解答了纳米技术的一个新前沿问题，使创建高度有序的胶体晶体成为可能。这些晶体的形状和尺寸曾被认为是不可能制造出来的。这项研究展示了使用简单的几何方法来设计大的、充满空间的胶体晶体的能力。这一突破不仅丰富了胶体晶体的设计空间，还为设计超材料提供了一个通用的工具包。
12月14日，美国《科学》杂志公布了2023年度十大科学突破，胰高糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂的研发以及今年发现的可缓解肥 国际脑科学计划-细胞普查联盟（BICCN）近日发表了迄今为止最全面详细的小鼠完整大脑细胞类型的特性描述和分类，对大脑的结构 12月15日至16日，国家自然科学基金委员会管理科学部主办、首都经济贸易大学承办的数据要素与数字经济高层研讨会在首 近日，“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前，“考研名师”张雪峰还说过，即使把孩子打晕，也不要 近日发表于《睡眠医学》的一项研究表明，“夜猫子”动脉钙化的概率几乎是“早起鸟”的两倍。在心血管疾病的早期阶段， ·“这项研究似乎说明，长期生活在食品不安全的状况中所带来的危害是没那么容易逆转的。研究也表明，对于那些因 。本文链接：DNA“手”组装先进纳米粒子材料http://www.sushuapos.com/show-11-2170-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 研究发现气候变化与腹泻疾病的传播有关
下一篇： 以昆虫为模型制成迄今最轻快全功能机器人