Ученые создали композитные материалы на основе ДНК и нескольких сортов наночастиц.
Американские ученые разработали способ получения композитных материалов на основе ДНК и нескольких сортов наночастиц. Как выяснилось, молекулы биополимера могут складывать разнородные наночастицы в правильную трехмерную наноструктуру – сверхрешетку.
Благодаря свойству молекулы ДНК формировать сложные структуры за счет соединения комплементарных отрезков, ученым удалось сделать так, чтобы молекулы собирались в трехмерную структуру и захватывали попутно наночастицы нескольких разных типов, укладывая их в гетерогенную сверхрешетку.
Термин «сверхрешетка» впервые предложили специалисты по физике твердого тела для обозначения любого образования, где помимо кристаллической решетки есть еще одна пространственная периодическая структура. Сверхрешетка – любой многослойный материал, в котором неоднородности не слишком велики по ширине, но при этом достаточно регулярны.
Согласно мнению ученых, наночастицы разных типов из соседних слоев сверхрешетки способны усиливать особенности друг друга. К примеру, золотые микрошарики увеличивают яркость флуоресценции других частиц, находящихся рядом. А если добавить магнитные наночастицы – конфигурация сверхрешетки изменится в магнитном поле. Физики считают, что это позволит создать перестраиваемые микросистемы абсолютно нового типа. В них частицы одного типа будут влиять на частицы другого. При этом уровень влияния можно регулировать внешним магнитным полем.
Кроме того, варьируя длину молекул ДНК, ученым удалось синтезировать композитные сверхрешетки с нужным периодом от десятков до сотен нанометров. Это также может влиять на оптические, магнитные и химические свойства материала.
