研究者が最初にナノ粒子の自己組織化を撮影した



ご注意 翻訳者:私の以前の投稿にはこのニュースへのリンクがありました(彼女自身はすぐに6か月になるでしょうが)が、彼女は別の投稿に値するように思えました。

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以前に引き裂かれていたT-1000の修復は、ナノ粒子の自己組織化と同じではありませんが、考え方は似ています。 史上初めて、科学者はナノ粒子の自己組織化のプロセスをリアルタイムで観察しました。 ビデオ内の粒子は、わずか12ナノメートルのサイズを超えていません。 それは非常に小さいため、米国エネルギー省のアルゴンヌ国立研究所は、ナノマテリアルセンターにある透過型電子顕微鏡を使用して、高速で移動するナノ粒子を捕捉する必要がありました。



それらを再構築するために、研究者らは、液体水性セル内で、正に帯電したセチルトリメチルアンモニウムイオン(CTA +)と負に帯電したクエン酸イオンで金ナノ粒子(NP)をコーティングしました。 顕微鏡から放出される電子ビームの影響下で、形成された高エネルギー電子はCTA +の全正電荷を減少させ、金ナノ粒子を覆い、その結果、それらの間の静電反発力も減少し、個々の粒子が1次元構造に接続されます。 対照的に、クエン酸イオンでコーティングされた負に帯電した粒子は、放射線の強度に関係なく安定していた。



このプロセスは新しいものではありませんが、初めて撮影することができました。

粒子を動かすことは大成功です。 実験はまだ原始的ですが、ナノスケールでより意味のある粒子操作につながる可能性があります。 最終的に、研究者はこれらの動きを使用して、顕微鏡のマシン(体内の生体ナノシステムのように振る舞う)、新しい材料、さらにはエネルギーを作成することができます。



完全な研究: 帯電した金ナノ粒子の自己組織化のその場可視化



その過程で、この分野から別の興味深いニュースを見つけました。

科学者は、構造の破壊後に自己組織化できる物質を合成しました。 水中で、新しいゲルは、液体媒体なしで失われた形を復元します。



カルトアクション映画「ターミネーター2:ジャッジメントデイ」のヒーローであるT-1000ロボットは、液体金属で作られており、機械的な破壊の後でも回復することができます。 これまでのところ、そのような超大国は空想のままですが、コーネル大学のエンジニアはすでに同様の何かを開発しています。 Dan Luoの研究室の科学者は、違反後に初期の形状を復元できる新しいヒドロゲルを作成しました。 ゲル自体は液体ですが、水中では「記憶」して特定の形に戻ります。 もちろん、これは液体金属ではありません。ゲルはいわゆるメタマテリアルに属し、その特性は化学組成だけでなく構造にも依存します。 ゲルの基礎は、絡み合った合成DNA分子の混合物です。 DNA分子は、「キーロック」原理に従って別々のセクションで互いに通信するように「プログラム」されているため、個別のDNAチェーンは、自己集合可能な材料の優れた構成要素です。



ゲルは、「絡み合った」DNAによって形成された直径1マイクロメートルの小さな球体で構成されています。 科学者自身は、そのような球体を鳥の巣と比較します。鳥の巣には多くの空隙があります。 「巣」は、順番に、DNAの長い鎖によって互いにリンクされています。 核酸は別々のセクション(ヌクレオチド)から構築されるため、合成におけるヌクレオチドのシーケンスは、分子の特性を変更することで変更できます。 彼らの開発において、科学者はランダムに構築されたヌクレオチドからのDNAを使用しました。 将来、コーネルは、所定のヌクレオチド配列を持つDNAを合成して、自己組織化の能力をより完全にすることを計画しています。



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