الماس خودآرایی داده شده = نانوذرات طلا + DNA

محققان آزمایشگاه ملی بروخاون موفق به تولید ساختار ابرشبکه‌ای مشابه الماس با استفاده از نانوذرات طلا و DNA شدند. این ساختار می‌تواند در حوزه‌های مختلف نظیر محاسبات و ذخیره انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

الماس به دلیل ساختار بلوری ویژه‌ دارای خواص جالب توجهی است. محققان با زدودن اتم‌های کربن از این ساختار و قرار دادن نانوذرات به جای آن، موفق به ارائه ماده جدیدی شده‌اند. پژوهشگران برای اولین بار آرایه‌های منظم (ابرشبکه) از نانوذرات ایجاد کردند که همانند ساختار الماس است، به طوری که نانوذرات با خودآرایی، آرایش اتم‌های کربن را در الماس به دست آورده است. این ساختار خودسازمان‌دهی شده با کمک نانوذرات و DNA به دست آمده است، به طوری که قفس DNA خودآرا موجب به دام افتادن نانوذرات طلا شده و ساختار منظمی از نانوذرات را به وجود می‌آورد.
در این روش جدید از DNA به عنوان ارتباط‌دهنده استفاده می‌شود تا نانوذرات را به دام انداخته و یک ساختار منظم با راهبرد پایین به بالا به دست آید. این ساختار پیچیده خواص کشف نشده‌ای داشته که می‌توان از آن در تبدیل انرژی، ذخیره‌سازی انرژی و محاسبات استفاده کرد.

در واقع در این پروژه نانوذرات طلا با استفاده از رشته‌های DNA ابرشبکه‌هایی مشابه الماس ایجاد می‌کنند. چیدمان نانوذرات مشابه اتم‌های کربن در الماس است. نانوذرات عامل‌دار شده با رشته‌های DNA، با نانوذرات معمولی برهمکنش داده و چارچوب تتراهدرال ایجاد می‌کنند. با تنظیم ابعاد نانوذرات طلا می‌توان بدون این که شبکه اتمی تغییر کند، شبکه الماسی را تغییر داد. این گروه تحقیقاتی از میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی برای تصویربرداری استفاده کردند و تصاویری از این ساختار به دست آوردند.
حمایت مالی این پروژه توسط وزارت انرژی آمریکا تأمین شده و تحقیقات آن در آزمایشگاه ملی بروخاون انجام گرفته است.