نوعی نانو توربین از جنس DNA ساخته شد

به نقل از ستاد نانو، یک تیم مشترک از محققان به رهبری پروفسور سس دکر از دانشگاه صنعتی دلفت، با همکاري محققان بین المللی، پیشرفت جالب توجهی در دنیای نانوموتور ها انجام داده اند.

بر اساس این گزارش، آن ها نوعی توربین نانویی از جنس دی ان ای (DNA) ساخته اند که میتواند یک پارادایم (الگوواره) جدید در این حوزه باشد. این نانوموتور از گرادیان یون یا ظرفیت الکتریکی در دو طرف یک نانوحفره حالت جامد برای تامین انرژی توربین استفاده و حرکت مکانیکی در آن ایجاد می کند.

آن ها از یک نانولوله از جنس DNA با قطر ۲۵ نانومتر استفاده کردند، که با جریان آب حرکت می کند و تا ۲۰ چرخش در ثانیه انجام می دهد.این نانوتوربین، چرخش حساس به یون دارد که ویژگی منحصر به فردی است و می توان از آن در حوزه هایی مانند تحویل دارو های هدفمند استفاده کرد.

از آنجایی که در این فناوری از اوریگامی DNA استفاده می شود، امکان کنترل طراحی کامل وجود دارد. یافته های این گروه تحقیقاتی در نشریه Nature Technology منتشر شده است.

به گفته شین شی از محققان این طرح،« نانولوله ما دارای قطر ۲۵ نانومتری است که از DNA ساخته شده است و تیغه هایی برای کنترل جهت چرخش دارد. برای کار، این ساختار در یک جریان قرار می گیرد که اختلاف غلظت نمک و در نتیجه اختلاف میزان یون در آن وجود دارد. از یک غشاء دارای نانوحفره برای کنترل این گرادیان یونی استفاده می شود. با این چیدمان، توربین ما توانست با سرعت ۲۰ چرخش در ثانیه به حرکت در آید.

یکی از جالب ترین اکتشافات این تحقیق، ماهیت منحصر به فرد چرخش DNA در این نانوتوربین است. رفتار آن تحت تأثیر غلظت یون قرار دارد که به توربین اجازه می دهد بسته به غلظت یون های+ Na در محلول، در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد. این ویژگی منحصر به فرد ، ناشی از تعامل پیچیده بین یون ها، آب و DNA است.

این یافته ها، از طریق شبيه سازي های دینامیک مولکولی گسترده در دانشگاه ایلینویز به دست آمده و الگوسازی نظری آنرا رامین گلستانیان پشتیبانی کرده است.