Curacao

Curacao.nu is de toonaangevende aanbieder van Nederlands kwaliteitsnieuws in het Nederlands voor alle doelgroepen.

Natuurkundigen ontdekken hoe deeltjes zichzelf assembleren

Een team van natuurkundigen heeft ontdekt hoe DNA-moleculen zichzelf organiseren in plakkerige plekken tussen deeltjes als reactie op montage-instructies. Zijn bevindingen bieden een “proof of concept” voor een innovatieve methode voor het produceren van materialen met goed gedefinieerd interdeeltjescontact.


Er is werk gemeld in Proceedings van de National Academy of Sciences.

“We laten zien dat je deeltjes kunt programmeren om op maat ontworpen structuren met aangepaste eigenschappen te maken”, legt Jasna Projek uit, een professor aan de New York University Department of Physics en een van de onderzoekers. “Terwijl vijzelsBoren en hamers moeten door mensen worden bestuurd bij het bouwen van gebouwen, en dit werk laat zien hoe je natuurkunde kunt gebruiken om slimme materialen Ze weten hoe ze zichzelf moeten samenstellen.

Wetenschappers hebben lang gezocht naar een manier waarop moleculen zichzelf kunnen assembleren en hebben op veel fronten doorbraken bereikt. Minder geavanceerde procedures zijn echter de schalen waarop deze kleine deeltjes zichzelf assembleren met een voorgeprogrammeerd aantal bindingen.

Om dit aan te pakken, voerden Projek en haar collega’s, Angus McMullen, een postdoctoraal onderzoeker in de New York University Department of Physics, en Sascha Hilgenfeldt, hoogleraar mechanische wetenschappen en engineering aan de University of Illinois, Urbana-Champaign, een reeks experimenten uit om het gedrag van DNA-moleculen op deeltjesoppervlakken vastleggen – en manipuleren.

De video laat zien dat het blauwe deeltje zich aanvankelijk bindt aan drie rode deeltjes, waardoor pariteit bij kamertemperatuur wordt bereikt. Bij verhitting breken deze bindingen, maar bij afkoeling vindt het deeltje weer drie rode partners, wat aangeeft dat het deeltje het aantal te maken bindingen “kiest”. Hun resultaat geeft aan dat de DNA-bindingen tussen deeltjes omkeerbaar zijn en herschikt aan het oppervlak van de deeltjes om de valentie te verbeteren. Credit: Angus McMullen/New York University Department of Physics

Werkend op micronniveau – met deeltjes gelijk aan 1/25 de grootte van een stofatoom – worden minuscule druppeltjes ondergedompeld in een vloeibare oplossing. Deze ‘DNA-links’ waren aan deze druppeltjes gehecht –moleculaire hulpmiddelen Ze hebben “kleverige uiteinden” waarmee ze kunnen mixen en matchen om het scala aan structuren te vormen dat de onderzoekers wensen.

READ  Wat was het apenvirus B dat de eerste menselijke dood in China veroorzaakte? Van symptomen tot overdracht en preventie, leer alles over zeldzame infecties

“Het mooie van deze procedure is dat we de eigenschappen van een bepaald materiaal kunnen programmeren, zodat het flexibel of broos kan zijn, of zelfs het vermogen heeft om zichzelf te herstellen als het eenmaal is verbroken, waarbij bindingen omkeerbaar kunnen worden gemaakt en verbroken, ” merkt Project op. “Creators kunnen besluiten om vijf deeltjes te plaatsen die gewoon aan elkaar blijven plakken, 10 die aan twee blijven plakken en 20 die aan drie blijven plakken, of een andere combinatie. Hiermee kun je materialen bouwen met specifieke structuren of structuren.”


De vreemde taak om vloeibaar marmer droog te zien


meer informatie:
DNA-zelfregulatie regelt valentie in een programmeerbaar colloïdaal ontwerp, Proceedings van de National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2112604118

Introductie van
New York Universiteit

de Quote: Natuurkundigen ontdekken hoe ze deeltjes zelf kunnen assembleren (2021, 1 november). Ontvangen op 1 november 2021 van https://phys.org/news/2021-11-physicists-particles-self-assemble.html

Op dit document rust copyright. Niettegenstaande elke eerlijke handel met het oog op eigen studie of onderzoek, mag geen enkel deel worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden.

Sophia Curtis

"Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies."

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Back to top