Ученые: Сборкой графеновых наноустройств управляет ДНК

Междисциплинарная группа исследователей из Университета Пенсильвании выяснила, что органические молекулы, сформированные на основе структуры белков кальмара, способны работать в качестве программируемых сборщиков, как это делают молекулы ДНК. Из различных 2D-материалов, подобных оксиду графена, они могут создавать гибридные многослойные структуры, которые входят в состав энергоэффективных устройств для гибкой электроники, а также систем используемых для хранения энергии.



Если сравнивать с используемыми сегодня в изготовлении слоистых композитов механизмами, то процесс самосборки в растворе окажется намного дешевле и намного легче масштабируется, нежели осаждение в вакууме. Уменьшение затрат времени – дополнительный плюс данного метода. Во время создания молекулярных композитов авторы нового исследования скомбинировали фрагменты имевшегося графенового оксида и полимеров, синтезированных по подобию белков, найденных в круговых зубцах на присосках у кальмара. Оконечности цепочки присоединялись к краю 2-х различных листов сформированной двуокиси графена.

Молекулярный вес соответствующих протеинов стал основой для расчета расстояния между слоями пластов графенового оксида после проведения самосборки. Ранее не удавалось располагать слои на удалении меньше 1 нм, но эта разработка позволила добиться снижения интервала до 0,4, 0,6 и 0,9 нанометров. В целях демонстрации технологию использовали для создания биморфных термальных актуаторов. Данные микроустройства представляют собой 2 слоя оксида и размещаются перпендикулярно поверхности соседа. После активации при помощи электрического тока, такой актуатор сгибается, из-за чего фиксируется отклонение от перпендикулярной позиции.

В статье на страницах журнала Carbon, исследователи отметили, что подобные устройства по своей эффективности применения энергии в 18 раз лучше биморфных актуаторов, собранных на основе объёмного оксида графена и плёнок повторяющихся молекулы белка.

Ранее физики заявили, что графеновые транзисторы смогут ускорить компьютеры в несколько тысяч раз. Не исключено, что новая технология сможет найти применение в ускорении реализации данной разработки.

Биологи впервые сняли на видео процесс удвоения структуры ДНК

Группа биологов в США впервые в мире смогла зафиксировать при помощи видеокамеры уникальный процесс удвоения ДНК. Наблюдался процесс, наблюдаемый в генах кишечной палочки, их используют в больших количествах для проведения лабораторных исследований. Согласно информации, опубликованной в научном журнале Cell, ученые университета Калифорнии в Дэвисе (США), сумели определить, что удвоение структуры ДНК носит совершенно ... ПОДРОБНЕЕ →

Ученые из США узнали, почему молекула ДНК скручивается в спираль

Ученые Института Глэдстоуна в США выяснили причину скручивания ДНК в спираль. Эксперты уверены, что причина кроется в процессе регулирования текущей активности генов при помощи белков. Именно этого могло позволить отдельным клеткам развиваться и свободно функционировать. Эксперты сообщили, что процесс скручивания молекулы ДНК в спираль происходит значительно чаще в определенных местах из-за взаимодействия обособленных ... ПОДРОБНЕЕ →

Китайские ученые научились добывать бензин из воздуха

Ученые из Института химической физики в Даляне (Китай) изобрели катализатор, позволяющий преобразовывать воздух в углеводородное топливо. Новый способ создания бензина позволит таким странам, как Украина не бояться остаться без сырья из-за политических конфликтов. Ученые рассказали, что принцип работы метода прост. Наночастицы натрия и оксида железа разрушают молекулы кислорода, которые после распада вступают ... ПОДРОБНЕЕ →

Разработан простой способ получения графена из этилена

Международная команда ученых из США, Германии и Великобритании разработала новый способ получения однослойного графена от простого предшественника. Этен, также известный как этилен - мельчайшие молекулы алкена, который содержит только два атома углерода. При нагревании этилена поэтапно до температуры немногим более 700 градусов Цельсия - исследователи производят чистый слой графена на субстрате родиевого катализатора... ПОДРОБНЕЕ →

В Китае физики превратили обычный проектор в 3D-принтер оригами

Физики в КНР использовали реакцию полимеров на свет, структурное разложение достигнуто ультрафиолетовым излучением. Произошло затвердевание полимера при размещении его в обычном проекторе, с использованием программы PowerPoint. Само устройство модернезировано в 3D-принтер оригами. Группа китайских учёных сумела усовершенствовать обычный проектор, превратив его в 3D-принтер оригами. Благодаря внесенным изменениям ... ПОДРОБНЕЕ → По материалам: actualnews.org