用DNA制造3D纳米超导体，以提高用于医学成像？

下载贤集网APP看更多精彩视频

视频介绍

3D超导纳米结构可以在信号放大器中找到应用，以提高用于医学成像，和地下地质测绘的量子计算机，以及超灵敏磁场传感器的速度和准确性。但是，传统的制造工具（如光刻）仅限于1D和2D纳米结构，如超导线和薄膜。近日，美国能源部（DOE）布鲁克海文国家实验室的科学家们开发了一个平台，可通过指定的组织生产3D超导纳米体系结构。由于其结构的可编程性，DNA可以为构建设计的纳米结构提供一个组装平台。但是，DNA的脆弱性使其似乎不适用于需要无机材料的功能设备制造和纳米制造。在这项研究中，他们展示了DNA如何用作构建3D纳米级结构的支架，该结构可以完全“转化”为无机材料，例如超导体。为了制作支架，研究人员首先设计了八面体形状的DNA折纸“框架”，应用了DNA可编程策略，以便将这些框架组装成所需的晶格。然后，通过化学技术将DNA晶格用二氧化硅包被，从而固化了原来柔软的结构，这需要液态环境来保持其结构。该团队量身定制了制造工艺，以使结构符合其设计要求，这一点已通过CFN电子显微镜工厂的成像，以及布鲁克海文国家同步加速器光源II，在复杂材料散射光束线上的小角度X射线散射，得到了证实。