Nanočástice okořeněné DNA se chovají jako elektrony  
Nanočástice o velikosti 1,4 nanometru, na které je napojených pár řetězců DNA, proplouvají koloidními krystaly z větších částic, jako by to byly elektrony v kovu. Nečekané chování nanočástice by se teď mohlo stát základem nových materiálů s podivuhodnými vlastnostmi.
Nanočástice s životním stylem elektronů. Kredit: Northwestern University.
Nanočástice s životním stylem elektronů. Kredit: Northwestern University.

Chová se to úplně jako elektron. Ale elektron to rozhodně není, už jenom vzhledem k mnohem větší velikosti. Co to tedy je? Každopádně je to velmi zvláštní a neméně vzrušující objev, který učinili vědci americké Northwestern University. Jde o nanočástice vylepšené pomocí řetězců DNA v prostředí koloidních krystalů. Jak se ukázalo, tyhle nanočástice se chovají jako elektrony. Nový objev nejen posunuje naše vnímání vlastností hmoty, ale také otevírá dveře vývoji nových typů materiálů. Výzkum publikoval časopis Science.

Chad Mirkin. Kredit: Chad Mirkin.
Chad Mirkin. Kredit: Chad Mirkin.

 

Badatelé se nechali slyšet, že nikdy nic podobného neviděli. Zmíněné nanočástice v jejich simulacích vypadaly jako elektrony, které obíhají kolem atomů. Chad Mirkin a jeho spolupracovníci kvůli novému objevu zavedli nový význam pojmu „metallicity", čili metalicity, který odkazuje na pohyblivost elektronů v kovu. Maličké nanočástice se v koloidních krystalech pohybují podobně jako elektrony a fungují jako „lepidlo“, které drží takový materiál pohromadě.


Podle Mirkina je teď na čase, abychom o hmotě přemýšleli novým způsobem. Jejich objev by teď mohl vést k materiálům, jaké jsme zatím ještě neviděli. A takové materiály by se zase mohly stát základem pozoruhodných nových technologií, počínaje optikou, až po elektroniku a katalýzu.

Northwestern University, logo.
Northwestern University, logo.


Mirkinův tým se již dříve zabýval tvořením krystalické struktury z nanočástic, které jako chytré „lepidlo“ propojily řetězce DNA. V těchto experimentech používali nanočástice o velikostech v desítkách nanometrů, které propojovaly stovky řetězců DNA. Když ale v simulacích zmenšili nanočástice na velikost 1,4 nanometru, tak každou z nich vázalo jen 4 až 8 řetězců DNA. A nanočástice se pak začaly chovat jako elektrony.


Po simulacích následovaly nové experimenty, v nichž se malé částice, podobně jako elektrony v kovech, pohybovaly uvnitř krystalu, tvořeného většími nanočásticemi. Staly se „lepidlem“, které drží takový materiál pohromadě. V experimentech to fungovalo s nanočásticemi ze zlata, podle badatelů by to ale mělo být stejné pro další typy nanočástic v koloidních krystalech. 

Video:  Chad Mirkin '86 - Emerging Healthcare Innovations in Nanotechnology


Literatura
Northwestern University 20. 6. 2019, Science 364: 1174–1178.

Datum: 25.06.2019
Tisk článku

Ekologický přírodopis pro 6. ročník ZŠ - Pracovní sešit - Kvasničková Danuše
 
 
cena původní: 67 Kč
cena: 56 Kč
Ekologický přírodopis pro 6. ročník ZŠ - Pracovní sešit
Kvasničková Danuše
Související články:

Umělá evoluce vytvořila fungující elektroniku z nanočástic zlata     Autor: Stanislav Mihulka (22.09.2015)
Jak vyrobit nanočástice z krystalů zlata světlem?     Autor: Stanislav Mihulka (10.07.2016)
Kvantové podivnosti: Na rotující nanočástice působí Casimirova síla     Autor: Stanislav Mihulka (11.04.2017)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace