DNA精確操控碳納米管晶格有望催生室温下的超導體
美國科學家在最新一期《 科學 》雜誌上發表論文指出,他們利用DNA精確修改碳納米管晶格,使晶格可以按需精確組裝並按預期發揮作用,從而克服了室温超導體研製過程中此前被認為幾乎無法逾越的障礙,有望催生出能徹底改變電子技術的室温超導體。
50多年前,斯坦福大學物理學家威廉·利特爾首次提出室温超導體,但迄今一直未能真正實現。研究人員指出,目前的超導體只能在極高或極低温度下使用,而室温超導體有助研製出超高速計算機,縮小電子設備的尺寸,研製出性能優異的磁懸浮列車,並大幅降低能源使用等。
研究論文合著者、弗吉尼亞大學醫學院的愛德華·埃格曼博士解釋道,實現利特爾超導體的一種可能方法是修改碳納米管晶格。碳納米管是一種空心圓柱體,尺寸非常小。但這種方法面臨一個巨大的挑戰:控制納米管沿線的化學反應,使晶格可以按需精確組裝,並按預期發揮作用。
埃格曼是低温電子顯微鏡(cryo-EM)領域的領軍人物,在最新研究中,他們用到了這一技術。研究團隊提取出DNA,並利用其來指導化學反應。簡而言之,他們利用化學方法在單個分子水平上實現了精確的結構工程構建,組裝出了利特爾室温超導體所需要的碳納米管晶格。埃格曼説:“這項工作表明,利用DNA序列控制相鄰反應位點之間的間距,可以對碳納米管進行精準操控。”
埃格曼説,儘管他們造出的晶格目前尚未進行超導性測試,但它驗證了製造利特爾室温超導體的可能性。而且,他們的DNA引導晶格構建方法有望應用於多個領域,尤其是物理學領域。此外,新研究也表明,生物學領域的方法實際上可以用於解決物理學和工程學領域的問題。獲 取 更多前沿科技研究 進展訪問: http://byteclicks.com
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