ببینید از تا زدن DNA چه چیزی به دست می آید! - اخبار برخط

به گزارش اخبار برخط، مهر نوشت: دانشمندان اولین الکتروموتور نانویی جهان را ایجاد کرده اند. آنها یک توربین از جنس DNA را طراحی کردند که از جریان هیدرودینامیکی در داخل یک نانوحفره در غشایی از جنس نیترید سیلیکون حالت جامد، انرژی خود را تامین می کند.

این موتور کوچک می تواند برای حوزه هایی نظیر پروب های پزشکی به منظور تشخیص سرطان استفاده شود. الکسی آکسیمیتیف، استاد فیزیک در دانشگاه ایلینویز می گوید: ما برای تحقق الکتروموتورها در مقیاس های بسیار کوچک، اصول نو و مکانیسم های فیزیکی تازه ای را توسعه دادیم.

در این پروژه سیس دکر از دانشگاه صنعتی دلفت و هندریک دیتز از دانشگاه صنعتی مونیخ همکاری داشتند. دیتز متخصص در DNA اریگامی است. آزمایشگاه وی مولکول های DNA را برای ساخت توربین موتور کوچک دستکاری کرد، مولکول هایی که شامل 30 مارپیچ DNA دو رشته ای بودند که از حدود 72 جفت باز ساخته شده بودند. تیم گروه دکر نشان داد که این توربین با استفاده از یک میدان الکتریکی می تواند بچرخد. آزمایشگاه آکسیمنتیف شبیه سازی دینامیک مولکولی را روی پنج میلیون اتم انجام داد تا پدیده های فیزیکی و نحوه عملکرد موتور را توصیف کند.

مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس (TACC) منابع مالی آزمایشگاه آکسیمنتیف را برای انجام این مطالعه تامین کرد. وی گفت: ما تا 100 سیستم نانوموتور مختلف برای شبیه سازی داشتیم و مجبور شدیم آنها را برای شرایط مختلف و به شیوه ای سریع بررسی کنیم. این مطالعه نشان داد یک مارپیچ DNA منفرد می تواند به ساخت کوچک ترین الکتروموتور جهان منجر شود که می تواند تا یک میلیارد چرخش در دقیقه را تجربه کند.

یکی از دلایل استفاده از DNA به عنوان بلوک ساختمان این است که بار منفی را تحمل می کند؛ ویژگی اساسی که برای ساخت الکتروموتور لازم است. این اولین موتور نانویی است که می توان سرعت و جهت چرخشی آن را کنترل کرد. این کار با تنظیم میدان الکتریکی در غشای نانوحفره حالت جامد و غلظت نمک سیال که روتور را احاطه کرده است، انجام می شود. در آینده ممکن است بتوانیم با استفاده از این الکتروموتور نانویی، مولکولی را سنتز کنیم، یا می توانیم از آن به عنوان عنصر یک کارخانه مولکولی بزرگتر استفاده کنیم.

227323