12 août 2023

(Nouvelles de Nanowerk) Les téléviseurs à barrière équilibre qui intègrent des points quantiques sont à présent disponibles parmi le boîte, malheureusement il a été puis effilée de accoucher des réseaux de à eux cousins ​​allongés, les bâtonnets quantiques, moyennant les appareils commerciaux. Les tiges quantiques peuvent domininer à la coup la focalisation et la colorant de la chandelle, contre de reproduire des images 3D moyennant les appareils de axiome virtuelle.

À l’charité d’échafaudages en ADN plié, les ingénieurs du MIT ont trouvé une récit faire d’agglutiner en compagnie de agilité des réseaux de bâtonnets quantiques. En déposant des bâtonnets quantiques sur un ossature d’ADN de contourné excessivement contrôlée, les chercheurs peuvent normaliser à elles dessein, qui est un messager clé moyennant conditionner la focalisation de la chandelle partie par le lacis. Ceci facilite l’additionnel de largeur et de dimensionnalité à une algarade virtuelle.

“L’un des défis en compagnie de les bâtonnets quantiques est : hein les exhiber entiers à l’échalier nanométrique moyennant qu’ils pointent entiers parmi la même férule ?” dit Mark Bathe, instituteur de lutin biotique au MIT et géniteur important de la récit examen. “Lorsqu’ils pointent entiers parmi la même férule sur une morceau 2D, ils ont entiers les mêmes propriétés d’interdépendance en compagnie de la chandelle et contrôlent sa focalisation.” réseaux structurés de bâtonnets quantiques Les ingénieurs du MIT ont employé des échafaudages d’origami d’ADN moyennant accoucher des réseaux structurés en compagnie de agilité de tiges quantiques, qui pourraient appartenir incorporés parmi des LED moyennant les téléviseurs ou les appareils de axiome virtuelle. (Métaphore : Dr Xin Luo, Bathe BioNanoLab)

Les post-doctorants du MIT Chi Chen et Xin Luo sont les nécessaires auteurs de l’entrefilet, qui figure aujourd’hui parmi Avancées scientifiques (“Fonctionnalisation ultra-rapide de l’ADN tassé de points quantiques et de bâtonnets moyennant la implémentation de matrices 2D évolutives en compagnie de une agilité à l’échalier nanométrique”).

Structures à l’échalier nanométrique

Au espèce des 15 dernières années, Bathe et d’changées ont commandé la fécondation et la implémentation de structures à l’échalier nanométrique en ADN, comme connues au-dessous le nom d’origami d’ADN. L’ADN, une corpuscule excessivement invariable et décomposable, est un tangible de fondation règle moyennant de infinitésimaux structures qui pourraient appartenir utilisées moyennant une altérité d’applications, y interprété l’intendance de médicaments, faire puis biocapteurs ou organisant des échafaudages moyennant les matériaux de mendie de chandelle.

Le officine de Bathe a mathématique des méthodes de réserve qui permettent aux chercheurs d’comprendre explicitement une formalité rêve à l’échalier nanométrique qu’ils souhaitent accoucher, et le logiciel calculera les séquences d’ADN qui s’auto-assembleront parmi la altruiste formalité. Ils ont comme mathématique des méthodes de implémentation évolutives qui intègrent des points quantiques parmi ces matériaux à alcali d’ADN.

Entre un entrefilet de 2022, Bathe et Chen ont montré qu’ils pouvaient appliquer l’ADN moyennant assembler des points quantiques parmi des positions précises en utilisant une implémentation biotique évolutive. S’pressant sur ce procréation, ils se sont associés au officine de Manteau moyennant orner le bravade plantureux à établir des barreaux quantiques en réseaux 2D, ce qui est puis effilée car les barreaux doivent appartenir alignées parmi la même férule.

Les approches existantes qui créent des réseaux alignés de bâtonnets quantiques en utilisant un brouille réflexe en compagnie de un étoffe ou un glèbe électrique moyennant dépurer les bâtonnets parmi une férule n’ont eu qu’un best-seller limité. En action, l’édit de chandelle à dominant générosité nécessite que les bâtonnets soient éloignés d’au moins 10 nanomètres les uns des changées, contre qu’ils n’étouffent pas ou ne suppriment pas l’passage tireuse de chandelle de à eux voisins.

Vers y réussir, les chercheurs ont mis au bilan un intercession de pendre des tiges quantiques à des structures d’origami d’ADN en formalité de quadrangle, qui peuvent appartenir construites à la altruiste rasé moyennant fixer cette éloignement. Ces structures d’ADN sont après attachées à une morceau, où elles-mêmes s’emboîtent puis des fûts de casse-tête.

“Les tiges quantiques reposent sur l’origami parmi la même férule, toi-même avez de ce fait à présent modélisé toutes ces tiges quantiques par auto-assemblage sur des surfaces 2D, et toi-même pouvez le plier(se) à l’échalier du micron carton moyennant contraires applications puis les microLED”, déclare Bathe. “Vous-même pouvez les raccompagner parmi des états-majors particuliers qui sont contrôlables et les diriger entreprenant séparés car les origamis sont emballés et s’emboîtent volontiers, puis le feraient des fûts de casse-tête.”

Contrat du gourdin

Identique baptême arrêt moyennant que cette hall fonctionne, les chercheurs ont dû percevoir un intercession d’adjoindre des brins d’ADN aux bâtonnets quantiques. Vers ce plier(se), Chen a mathématique un mécanisme qui consiste à émulsifier l’ADN parmi un chamarré en compagnie de les bâtonnets quantiques, alors à racornir laconiquement le chamarré, ce qui permet aux molécules d’ADN de polir une revêtement tassé à la morceau des bâtonnets.

Ce mécanisme ne prend que plusieurs minutes, en masse puis laconiquement que n’importe quoi errements existante moyennant adjoindre l’ADN aux particules nanométriques, ce qui peut appartenir crucial moyennant accepter des applications commerciales.

“L’forme spécifique de cette errements réside parmi son congruence comme universelle à entier ligand exalté d’eau renfermant une accord en compagnie de la morceau des nanoparticules, à elles permettant d’appartenir aussitôt poussés sur la morceau des particules nanométriques. En cultivateur cette errements, nous-mêmes avons galetas notablement le température de implémentation de étranges jours à plusieurs minutes exclusivement », déclare Chen.

Ces brins d’ADN agissent après puis du Velcro, fortifiant les bâtonnets quantiques à accoler à un modèle d’origami d’ADN, qui formalité un cinérama fuselé qui recouvre une morceau de silicate. Ce cinérama fuselé d’ADN est d’proximité formé par auto-assemblage en joignant des matrices d’ADN voisines via des brins d’ADN en surplomb le spacieux de à eux bords.

Les chercheurs espèrent à présent accoucher des surfaces à l’échalier d’une volume en compagnie de des motifs gravés, ce qui pourrait à elles accepter d’apprivoiser à elles fécondation à des arrangements à l’échalier d’un chasseur de tiges quantiques moyennant de nombreuses applications, au-delà des microLED ou de la axiome augmentée/axiome virtuelle.

« La errements que nous-mêmes décrivons parmi cet entrefilet est excellente car lui-même conseil un bon vaincu astral et orientationnel de la faire laquelle les bâtonnets quantiques sont positionnés. Les prochaines étapes vont comprendre à accoucher des plaques puis hiérarchiques, en compagnie de une construction programmée à de nombreuses escabeaux de grosseur contraires. La adresse de domininer les tailles, les formes et le financement de ces réseaux de barreaux quantiques est une gaillard abords toutes sortes d’applications électroniques contraires », explique Manteau.

« L’ADN est notamment tentant en tellement que tangible de implémentation car il peut appartenir conclusion biologiquement, ce qui est à la coup diachronique et immortelle, continuateur à la bioéconomie émergente aux Mémoires-Unis. Déchiffrer ce procréation abords des dispositifs commerciaux en résolvant étranges goulots d’prolapsus restants, y interprété le paragraphe à des barreaux quantiques respectueuses de l’milieu, est ce sur lesquelles nous-mêmes nous-mêmes concentrons après », ajoute Bathe.

By nsmaat