محققان با استفاده از نانوذرات طلا و ذرات ویروس یک شبکه الماس‌مانند ساخته‌اند که ذرات آن توسط رشته‌های DNA به هم وصل و بافته شده‌اند. تولید این ساختار یک گام بزرگ در ترکیب مواد مختلف برای ساخت ابزارهای بسیار ریز محسوب می‌شود.
تولید شبکه بلوری از مواد کاملاً متفاوت
محققان با استفاده از نانوذرات طلا و ذرات ویروس یک شبکه الماس‌مانند ساخته‌اند که ذرات آن توسط رشته‌های DNA به هم وصل و بافته شده‌اند. تولید این ساختارِ متشکل از نانوذرات فلزی سخت و قطعات آلی ویروسی (capsids) که با رشته‌های زیستی DNA به هم وصل شده‌اند، یک گام بزرگ در ترکیب مواد مختلف برای ساخت ابزارهای بسیار ریز محسوب می‌شود.
با وجودی که مردم به طور معمول DNA را به عنوان یک مولکول زیستی به‌شمار می‌آورند، این گروه از محققان از این مولکول به‌عنوان رشته‌ای برای هدایت و جایدهی ذرات ریز در موقعیت‌های مشخص استفاده کرده‌اند.
اساس این کار جاذبه میان هر یک از چهار باز DNA با یکی از بازهای دیگر است. این دانشمندان قطعات خاصی از DNA را ایجاد کرده و سپس این قطعات را به نانوذرات طلا و ذرات ویروس متصل نمودند. آنها با انتخاب توالی مناسب از بازها و جایدهی دقیق قطعات DNA توانستند به این ذرات به نحوی نیرو وارد کنند که خود را به شکل یک شبکه بلوری آرایش دهند.
زمانی که محققان این ذرات را باهم مخلوط کردند، یک شبکه بلوری سدیم تالیوم ایجاد شد. این ذرات خودآرایی کرده و ساختار بلوری را شکل می‌دهند.
این روش امکان دیگری برای تولید ابزارهای نانوساختار در اختیار محققان قرار می‌دهد. دکتر سونگ یونگ پارک استادیار آمار زیستی و زیست‌شناسی محاسباتی در دانشگاه روچستر می‌گوید: «مواد آلی به روشی کاملاً متفاوت از نانوذرات فلزی برهمکنش می‌کنند. اینکه توانستیم کاری کنیم که این مواد مختلف باهم کار کرده و به شکلی سازگار در یک ساختار واحد قرار بگیرند، فرصت‌های جدیدی برای تولید ابزارهای نانوساختار ایجاد می‌کند».
پارک و دکتر ام جی فین از موسسه تحقیقاتی Scripps نویسندگان اصلی مقاله مربوط به این کار هستند.
این شبکه بلوری می‌تواند به عنوان جزء اصلی ابزارهایی که بلور فتونیکی نامیده می‌شوند، عمل کند. بلورهای فتونیکی می‌توانند طول موج‌های خاص را مسدود کرده و طول موج‌های دیگر را از خود عبور دهند و نور را به شکلی دقیق دستکاری کنند. با وجودی که بلورهای فتونیکی سه‌بعدی وجود دارند که می‌توانند امواج با طول موج بلند (همچون نور ماون قرمز) را خم کنند، اما این شبکه جدید قابلیت دستکاری نور مرئی را دارد. دانشمندان کاربردهای زیادی همچون محاسبات و ارتباطات اُپتیکی برای این بلورها پیش‌بینی می‌کنند.
جزئیات این تحقیق در مجله Nature Material منتشر شده است.
