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DNA精确操控碳纳米管晶格 |
有望催生室温下的超导体 |
科技日报北京8月3日电 (记者刘霞)美国明升体育app家在最新一期《明升体育app》杂志上发表论文指出,他们利用DNA精确修改碳纳米管晶格,使晶格可以按需精确组装并按预期发挥作用,从而克服了室温超导体研制过程中此前被认为几乎无法逾越的障碍,有望催生出能彻底改变电子技术的室温超导体。
50多年前,斯坦福大学物理学家威廉·利特尔首次提出室温超导体,但迄今一直未能真正实现。研究人员指出,目前的超导体只能在极高或极低温度下使用,而室温超导体有助研制出超高速计算机,缩小电子设备的尺寸,研制出性能优异的磁悬浮列车,并大幅降低能源使用等。
研究论文合著者、弗吉尼亚大学明升手机版院的爱德华·埃格曼博士解释道,实现利特尔超导体的一种可能方法是修改碳纳米管晶格。碳纳米管是一种空心圆柱体,尺寸非常小。但这种方法面临一个巨大的挑战:控制纳米管沿线的明升手机反应,使晶格可以按需精确组装,并按预期发挥作用。
埃格曼是低温电子显微镜(cryo-EM)领域的领军人物,在最新研究中,他们用到了这一技术。研究团队提取出DNA,并利用其来指导明升手机反应。简而言之,他们利用明升手机方法在单个分子水平上实现了精确的结构工程构建,组装出了利特尔室温超导体所需要的碳纳米管晶格。埃格曼说:“这项工作表明,利用DNA序列控制相邻反应位点之间的间距,可以对碳纳米管进行精准操控。”
埃格曼说,尽管他们造出的晶格目前尚未进行超导性测试,但它验证了制造利特尔室温超导体的可能性。而且,他们的DNA引导晶格构建方法有望应用于多个领域,尤其是物理学领域。此外,新研究也表明,生物学领域的方法实际上可以用于解决物理学和工程学领域的问题。
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