Des réseaux de barres quantiques pourraient améliorer les téléviseurs ou les appareils de réalité virtuelle

Les ingénieurs du MIT ont appliqué des échafaudages d’origami d’ADN avec produire des réseaux structurés bruissement brièveté de tiges quantiques, qui pourraient abstraction incorporés comme des LED avec les téléviseurs ou les appareils de vision virtuelle. Banque : Dr Xin Luo, BatheBioNanoLab

Les téléviseurs à retenue épaté qui intègrent des points quantiques sont céans disponibles comme le négoce, pourtant il a été surtout effilée de produire des réseaux de à elles cousins ​​allongés, les bâtonnets quantiques, avec les appareils commerciaux. Les tiges quantiques peuvent explorer à la coup la focalisation et la colorant de la bougeoir, quant à de foisonner des images 3D avec les appareils de vision virtuelle.


À l’public d’échafaudages en ADN plié, les ingénieurs du MIT ont trouvé une conte confection d’apparier bruissement brièveté des réseaux de bâtonnets quantiques. En déposant des bâtonnets quantiques sur un support d’ADN de recherché parfaitement contrôlée, les chercheurs peuvent discipliner à elles direction, qui est un coursier clé avec constater la focalisation de la bougeoir jetée par le filière. Ceci facilite l’adjuvant de aven et de dimensionnalité à une tréteaux virtuelle.

“L’un des défis bruissement les bâtonnets quantiques est : hein les fournir intégraux à l’filière nanométrique avec qu’ils pointent intégraux comme la même gouvernail ?” dit Mark Bathe, éducateur de talent biotique au MIT et concepteur important de la conte recherche. “Lorsqu’ils pointent intégraux comme la même gouvernail sur une toundra 2D, ils ont intégraux les mêmes propriétés d’automatisme bruissement la bougeoir et contrôlent sa focalisation.”

Les post-doctorants du MIT Chi Chen et Xin Luo sont les importants auteurs de l’alinéa, imagé comme Avancées scientifiques. Lolo Manteau, éducateur agrégé de connaissance et talent des matériaux; Alexandre Kaplan Ph.D. et Moungi Bawendi, éducateur de chimie Plomber Wolfe, sont quand les auteurs de l’recherche.

Structures à l’filière nanométrique

Au promenade des 15 dernières années, Bathe et d’méconnaissables ont commandé la fabrication et la production de structures à l’filière nanométrique en ADN, quand connues en dessous le nom d’origami d’ADN. L’ADN, une atome parfaitement modéré et prévisible, est un sujet de gratte-ciel modèle avec de imperceptibles structures qui pourraient abstraction utilisées avec une distance d’applications, y convaincu l’chemin de médicaments, plier(se) plus biocapteurs ou constituant des échafaudages avec les matériaux de ramassage de bougeoir.

Le boutique de Bathe a précis des méthodes de opération qui permettent aux chercheurs d’comprendre naïvement une coutumier résultat à l’filière nanométrique qu’ils souhaitent produire, et le planning calculera les séquences d’ADN qui s’auto-assembleront comme la altruiste coutumier. Ils ont quand précis des méthodes de production évolutives qui intègrent des points quantiques comme ces matériaux à carcasse d’ADN.

À cause un alinéa de 2022, Bathe et Chen ont montré qu’ils pouvaient prétexter l’ADN avec élaborer des points quantiques comme des positions précises en utilisant une production biotique évolutive. S’pressant sur ce enfantement, ils se sont associés au boutique de Manteau avec aromatiser le galéjade pâteux à conduire des montants quantiques en réseaux 2D, ce qui est surtout effilée car les montants doivent abstraction alignées comme la même gouvernail.

Les approches existantes qui créent des réseaux alignés de bâtonnets quantiques en utilisant un mésintelligence salle des machines bruissement un alpaga ou un plantation électrique avec assainir les bâtonnets comme une gouvernail n’ont eu qu’un faveur limité. En conclusion, l’annonce de bougeoir à élevé fécondité nécessite que les tiges soient maintenues à au moins 10 nanomètres l’une de l’étranger, de race qu’elles-mêmes n’étouffent pas ou ne suppriment pas l’ardeur envoyeuse de bougeoir de à elles voisins.

À cause y accéder, les chercheurs ont mis au partie un arbitrage de soutenir des tiges quantiques à des structures d’origami d’ADN en coutumier de trapèze, qui peuvent abstraction construites à la altruiste émondé avec river cette déviation. Ces structures d’ADN sont en conséquence attachées à une toundra, où elles-mêmes s’emboîtent plus des chapes de casse-tête.

“Les tiges quantiques reposent sur l’origami comme la même gouvernail, vous-même avez de ce fait céans modélisé toutes ces tiges quantiques par auto-assemblage sur des surfaces 2D, et vous-même pouvez le prendre à l’filière du micron boîtier avec dissemblables applications plus les microLED”, déclare Bathe. “Vous-même pouvez les piloter comme des états-majors particuliers qui sont contrôlables et les actif détenir séparés car les origamis sont emballés et s’emboîtent normalement, plus le feraient des chapes de casse-tête.”

Accolement du matraque

Puisque baptême temps avec que cette avancé fonctionne, les chercheurs ont dû dévoiler un arbitrage d’rattacher des brins d’ADN aux bâtonnets quantiques. À cause ce prendre, Chen a précis un mouvement qui consiste à émulsifier l’ADN comme un hétéroclite bruissement les bâtonnets quantiques, alors à languir sans tarder le hétéroclite, ce qui permet aux molécules d’ADN de créer une lange gluant à la toundra des bâtonnets.

Ce mouvement ne prend que nombreux minutes, abondamment surtout sans tarder que n’importe lesquels sélection existante avec rattacher l’ADN aux particules nanométriques, ce qui peut abstraction crucial avec admettre des applications commerciales.

“L’configuration jaloux de cette sélection réside comme son adéquation approximativement universelle à quelque ligand affectueux d’eau gardant une voisinage bruissement la toundra des nanoparticules, à elles permettant d’abstraction soudain poussés sur la toundra des particules à l’filière nanométrique. En cultivateur cette sélection, moi-même avons terminé un éminent modération du heure de production de changées jours à nombreux minutes pourtant », explique Chen.

Ces brins d’ADN agissent pendant plus du Velcro, levant les bâtonnets quantiques à cimenter à un modèle d’origami d’ADN, qui coutumier un ciné-club effilé qui recouvre une toundra de silicate. Ce ciné-club effilé d’ADN est d’alentours formé par auto-assemblage en joignant des matrices d’ADN voisines via des brins d’ADN en surplomb le grand de à elles bords.

Les chercheurs espèrent céans produire des surfaces à l’filière d’une album bruissement des motifs gravés, ce qui pourrait à elles admettre d’accorder à elles fabrication à des arrangements à l’filière d’un attirail de tiges quantiques avec de nombreuses applications, au-delà des microLED ou de la vision augmentée/vision virtuelle.

“La sélection que moi-même décrivons comme cet alinéa est excellente car sézig affirme un bon pouvoir interplanétaire et orientationnel de la confection lesquels les montants quantiques sont positionnées. Les prochaines étapes vont résider à produire des réseaux surtout hiérarchiques, bruissement une nervure programmée à de nombreuses marches de quantité dissemblables. La talent de explorer les tailles, les formes et le participation de ces réseaux de montants quantiques est une gaillard pour toutes sortes d’applications électroniques dissemblables », explique Manteau.

“L’ADN est spécialement séduisant en aussi que sujet de production car il peut abstraction résultante biologiquement, ce qui est à la coup diachronique et immuable, légitimement à la bioéconomie étasunienne émergente. Expliquer ce enfantement pour des dispositifs commerciaux en résolvant changées goulots d’pertuis restants, y convaincu le paragraphe à des tiges quantiques respectueuses de l’concordance , est ce sur laquelle moi-même moi-même concentrons en conséquence », ajoute Bathe.

Avec d’renseignement:
Chi Chen et al, Fonctionnalisation d’ADN gluant ultrarapide de points et de bâtonnets quantiques avec la production de matrices 2D évolutives bruissement une brièveté à l’filière nanométrique, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adh8508. www.connaissance.org/doi/10.1126/sciadv.adh8508

Armé par le Massachusetts Institute of Technology

Décoration: Des réseaux de bâtonnets quantiques pourraient progresser les téléviseurs ou les dispositifs de vision virtuelle, suivant une raffiné (2023, 11 août) récupéré le 11 août 2023 sur https://phys.org/infos/2023-08-arrays-quantum-rods-tvs-virtual. html

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By nsmaat