Сверхпроводящие провода из ДНК

28.01.2021

Физики придумали, как с помощью технологии ДНК-оригами производить сверхпроводящие нанопровода произвольной формы и длины. Благодаря этому, возможно, их можно будет применять для производства наноэлектроники.

За последние годы ученые выделили множество органических соединений, которые могут заменить кремний и другие полупроводники в компьютерных чипах. Многие подобные соединения уже применяют при разработке светодиодных и жидкокристаллических дисплеев, датчиков и различных медицинских и научных приборов.

При этом синтезировать органические молекулы, которые могли бы проводить ток и благодаря этому заменить металлы, оказалось гораздо сложнее. Например, одно такое вещество ученые нашли лишь три года назад. Это белок интегрин, который покрывает поверхность человеческих клеток. Оказалось, что его фрагменты могут проводить ток почти без потерь.

Исследователи из Израиля и США обнаружили, что молекулы ДНК с прикрепленными к ними наночастицами металлов можно использовать как каркас для сложных композитных сверхпроводников. Подобную технологию они захотели объединить с ДНК-оригами. Так называют метод, с помощью которого одиночные нити ДНК можно использовать для сборки сложных трехмерных конструкций, которые могут двигаться, взаимодействовать с объектами окружающей среды и решать разные практические задачи.

Ученые предположили, что на основе ДНК-оригами можно создать технологию, благодаря которой можно будет собирать нанопровода произвольной формы, длины и размеров. Для этого физик из Университета Бар-Илан Лиор Шани и его коллеги собрали несколько нанопроводов длиной около 200 нм и толщиной в 25 нм. Эту структуру ученые прикрепили к поверхности специальной наноконструкции, которая состояла из кремниевой подложки и двух сверхпроводящих электродов, а потом изучили физические свойства нанопровода.

Открытие можно применить для использования сверхпроводников в наноэлектронике и для разработки новых научных и промышленных приборов, в том числе сверхчувствительных датчиков магнитных полей, квантовых усилителей сигналов и различных сенсоров.

<< Назад: Домашние водородные батареи Lavo 29.01.2021

>> Вперед: Микроконтронтроллерная плата Raspberry Pi Pico 28.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Добыча платины по обочинам шоссе 04.12.2012 Геолог Хейзл Причард из Кардиффского университета (Великобритания) утверждает, что имеет смысл собирать пыль на обочинах оживленных шоссе и городских улиц. В пыли накапливаются частицы платины, вылетающие из выхлопных труб автомобилей. Этот драгоценный металл используется в глушителях в качестве катализатора для очистки выхлопных газов. Есть резон порыться и в придорожных канавах, куда платина сносится дождевыми потоками. В среднем месторождении платины ее концентрация составляет 3-6 граммов на тонну руды, а в дорожной пыли найдены концентрации до двух граммов на тонну. Цена на платину колеблется сейчас от 45 до 50 долларов за грамм.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026