سائنسدانن هڪ پليٽ فارم تيار ڪيو آهي جنهن ۾ نانو سائيز واري مادي حصن، يا "نانو-آبجيڪٽس"، تمام مختلف قسمن جي - غير نامياتي يا نامياتي - کي گهربل 3-D ڍانچي ۾ گڏ ڪيو ويو آهي. جيتوڻيڪ خود-اسمبلي (SA) کي ڪاميابي سان ڪيترن ئي قسمن جي نانو مواد کي منظم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، اهو عمل انتهائي سسٽم-مخصوص رهيو آهي، مواد جي اندروني خاصيتن جي بنياد تي مختلف ڍانچي پيدا ڪري ٿو. جيئن اڄ نيچر مٽيريلز ۾ شايع ٿيل هڪ پيپر ۾ رپورٽ ڪيو ويو آهي، انهن جو نئون ڊي اين اي-پروگراميبل نانو فيبريڪيشن پليٽ فارم نانو اسڪيل (ميٽر جو اربون حصو) تي ساڳئي مقرر ڪيل طريقن سان مختلف قسم جي 3-D مواد کي منظم ڪرڻ لاءِ لاڳو ڪري سگهجي ٿو، جتي منفرد آپٽيڪل، ڪيميائي، ۽ ٻيون خاصيتون ظاهر ٿين ٿيون.
"هڪ وڏو سبب اهو آهي ته SA عملي ايپليڪيشنن لاءِ پسند جي ٽيڪنڪ نه آهي اهو آهي ته ساڳئي SA عمل کي مختلف نانو حصن مان هڪجهڙا 3-D آرڊر ٿيل صفون ٺاهڻ لاءِ مواد جي وسيع رينج تي لاڳو نه ٿو ڪري سگهجي،" لاڳاپيل ليکڪ اوليگ گينگ وضاحت ڪئي، سينٽر فار فنڪشنل نانو ميٽيريلز (CFN) ۾ سافٽ اينڊ بايو نانو ميٽيريلز گروپ جو اڳواڻ - بروڪ هيون نيشنل ليبارٽري ۾ يو ايس ڊپارٽمينٽ آف انرجي (DOE) آفيس آف سائنس يوزر فيسليٽيشن - ۽ ڪولمبيا انجنيئرنگ ۾ ڪيميڪل انجنيئرنگ ۽ اپلائيڊ فزڪس اينڊ ميٽيريلز سائنس جو پروفيسر. "هتي، اسان سخت پولي هيڊرل ڊي اين اي فريم ڊزائين ڪندي SA عمل کي مادي خاصيتن کان ڌار ڪيو جيڪي مختلف غير نامياتي يا نامياتي نانو شين کي شامل ڪري سگهن ٿا، جن ۾ ڌاتو، سيمي ڪنڊڪٽر، ۽ حتي پروٽين ۽ اينزائمز شامل آهن."
سائنسدانن مصنوعي ڊي اين اي فريم کي ڪعب، آڪٽيڊرون ۽ ٽيٽرايڊرون جي شڪل ۾ انجنيئر ڪيو. فريم جي اندر ڊي اين اي "بازو" آهن جن سان صرف نانو شيون مڪمل ڊي اين اي ترتيب سان ڳنڍيل ٿي سگهن ٿيون. اهي مادي ووڪسلز - ڊي اين اي فريم ۽ نانو-آبجيڪٽ جو انضمام - اهي بلڊنگ بلاڪ آهن جن مان ميڪرو اسڪيل 3-ڊي جوڙجڪ ٺاهي سگهجن ٿيون. فريم هڪ ٻئي سان ڳنڍيندا آهن قطع نظر ته ڪهڙي قسم جي نانو-آبجيڪٽ اندر آهي (يا نه) انهن جي چوٽين تي انڪوڊ ٿيل مڪمل ترتيبن جي مطابق. انهن جي شڪل تي منحصر ڪري، فريم ۾ چوٽين جو هڪ مختلف تعداد هوندو آهي ۽ اهڙي طرح مڪمل طور تي مختلف جوڙجڪ ٺاهيندا آهن. فريم اندر ميزباني ڪيل ڪا به نانو-آبجيڪٽ ان مخصوص فريم جي جوڙجڪ تي قبضو ڪري ٿي.
پنهنجي اسيمبلي جي طريقي کي ظاهر ڪرڻ لاءِ، سائنسدانن ڌاتو (سون) ۽ سيمي ڪنڊڪٽنگ (ڪيڊيميم سيلينائيڊ) نانو پارٽيڪلز ۽ هڪ بيڪٽيريا پروٽين (اسٽريپٽاوڊين) کي غير نامياتي ۽ نامياتي نانو-آبجيڪٽ طور چونڊيو جيڪي ڊي اين اي فريم اندر رکيا ويندا. پهرين، انهن سي ايف اين اليڪٽران مائڪروسڪوپي سهولت ۽ وان اينڊل انسٽيٽيوٽ ۾ اليڪٽران مائڪروسڪوپس سان تصوير ڪندي ڊي اين اي فريم جي سالميت ۽ مادي ووڪسلز جي ٺهڻ جي تصديق ڪئي، جنهن ۾ حياتياتي نمونن لاءِ ڪرائيوجينڪ گرمي پد تي ڪم ڪندڙ اوزارن جو هڪ سوٽ آهي. پوءِ انهن نيشنل سنڪروٽرون لائيٽ سورس II (NSLS-II) جي ڪوهيرنٽ هارڊ ايڪس ري اسڪيٽرنگ ۽ ڪمپليڪس ميٽيريلز اسڪيٽرنگ بيم لائنز تي 3-ڊي ليٽيس ڍانچي جي جاچ ڪئي - بروڪ هيون ليب ۾ هڪ ٻيو DOE آفيس آف سائنس يوزر سهولت. ڪولمبيا انجنيئرنگ بائيخووسڪي ڪيميڪل انجنيئرنگ جي پروفيسر سنت ڪمار ۽ سندس گروپ ڪمپيوٽيشنل ماڊلنگ ڪئي جنهن ظاهر ڪيو ته تجرباتي طور تي مشاهدو ڪيل ليٽيس ڍانچي (ايڪس ري اسڪيٽرنگ نمونن جي بنياد تي) سڀ کان وڌيڪ ٿرموڊيميڪل طور تي مستحڪم هئا جيڪي مادي ووڪسلز ٺاهي سگهن ٿا.
"اهي مادي ووڪسلز اسان کي ايٽم (۽ ماليڪيول) ۽ انهن جي ٺاهيل ڪرسٽل مان نڪتل خيالن کي استعمال ڪرڻ شروع ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا، ۽ هن وسيع علم ۽ ڊيٽابيس کي نانو اسڪيل تي دلچسپي جي نظامن ڏانهن پورٽ ڪريون ٿا،" ڪمار وضاحت ڪئي.
ڪولمبيا ۾ گينگ جي شاگردن پوءِ اهو ڏيکاريو ته اسيمبلي پليٽ فارم کي ڪيميائي ۽ آپٽيڪل ڪمن سان ٻن مختلف قسمن جي مواد جي تنظيم کي هلائڻ لاءِ ڪيئن استعمال ڪري سگهجي ٿو. هڪ صورت ۾، انهن ٻن اينزائمز کي گڏ ڪيو، هڪ اعلي پيڪنگ کثافت سان 3-ڊي صفون ٺاهيون. جيتوڻيڪ اينزائمز ڪيميائي طور تي تبديل نه ٿيا، انهن اينزائميٽڪ سرگرمي ۾ چار ڀيرا واڌ ڏيکاري. اهي "نانوريڪٽرز" ڪيسڪيڊ رد عمل کي هٿي وٺرائڻ ۽ ڪيميائي طور تي فعال مواد جي ٺاھڻ کي فعال ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهن ٿا. آپٽيڪل مواد جي مظاهري لاءِ، انهن ڪوانٽم ڊٽس جا ٻه مختلف رنگ ملايا - ننڍڙا نانو ڪرسٽل جيڪي ٽيليويزن ڊسپلي ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيا پيا وڃن جن ۾ اعليٰ رنگ سنترپتي ۽ چمڪ شامل آهي. فلوروسينس مائڪروسڪوپ سان قبضو ڪيل تصويرن ڏيکاريو ته ٺهيل جالي روشني جي پکيڙ جي حد (طول موج) کان هيٺ رنگ جي پاڪائي برقرار رکي ٿي؛ هي ملڪيت مختلف ڊسپلي ۽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ٽيڪنالاجيز ۾ اهم ريزوليوشن بهتري جي اجازت ڏئي سگهي ٿي.
"اسان کي ٻيهر سوچڻ جي ضرورت آهي ته مواد ڪيئن ٺهي سگهن ٿا ۽ اهي ڪيئن ڪم ڪن ٿا،" گينگ چيو. "مٽي جي ٻيهر ڊيزائن ضروري نه ٿي سگهي ٿي؛ صرف موجوده مواد کي نون طريقن سان پيڪنگ ڪرڻ انهن جي خاصيتن کي وڌائي سگهي ٿو. ممڪن طور تي، اسان جو پليٽ فارم '3-D پرنٽنگ جي پيداوار کان ٻاهر' هڪ قابل ٽيڪنالاجي ٿي سگهي ٿو ته جيئن مواد کي تمام ننڍن پيماني تي ۽ وڌيڪ مواد جي قسم ۽ ڊزائين ڪيل ڪمپوزيشن سان ڪنٽرول ڪري سگهجي. مختلف مادي طبقن جي گهربل نانو-آبجيڪٽس مان 3-D جالي ٺاهڻ لاءِ ساڳئي طريقي کي استعمال ڪندي، انهن کي ضم ڪرڻ جيڪي ٻي صورت ۾ غير مطابقت رکندڙ سمجهيا ويندا، نانو ٺاهڻ ۾ انقلاب آڻي سگهي ٿو."
DOE/Brookhaven National Laboratory پاران مهيا ڪيل مواد. نوٽ: مواد کي انداز ۽ ڊيگهه لاءِ ايڊٽ ڪري سگهجي ٿو.
سائنس ڊيلي جي مفت اي ميل نيوز ليٽر سان تازيون سائنس جون خبرون حاصل ڪريو، جيڪي روزانو ۽ هفتيوار اپڊيٽ ٿين ٿيون. يا پنهنجي آر ايس ايس ريڊر ۾ ڪلاڪ جي بنياد تي اپڊيٽ ٿيل نيوز فيڊ ڏسو:
اسان کي ٻڌايو ته توهان سائنس ڊيلي بابت ڇا سوچيو ٿا - اسان مثبت ۽ منفي ٻنهي تبصرن جو استقبال ڪريون ٿا. سائيٽ استعمال ڪرڻ ۾ ڪا پريشاني آهي؟ سوال؟
پوسٽ جو وقت: جولاءِ-04-2022