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| 美国科学家用DNA和纳米粒子制造出了单晶体 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2013-12-12 14:22:49 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/彭美琴）近日，美国西北大学的研究团队首次利用DNA和纳米粒子制造出了接近完美的单晶体，相关研究成果于近日发表在《自然》杂志上。完美的单晶体在日常生活中应用非常广泛：钻石不仅是名贵的饰品，还具有广泛的工业用途；蓝宝石可用于制造激光发生器；而硅则是重要的电子器件原料。
该校纳米学家、团队负责人Chad A. Mirkin说：“原子在晶格中的位置是否精确，决定一块晶体的好坏。而单晶体连绵不断且没有瑕疵的晶格，使其具有独特的机械、光学以及电磁特性。现在，我们可以利用DNA和纳米粒子来制造这样的单晶体。”
基于该实验室最近二十年研制的超结晶格子技术，该研究团队找到了一种独特的方法——利用特定的纳米材料作为原子、特定的DNA作为粘合剂，经加热之后便可获得所需的晶体。
团队成员之一，该校温伯格学院化学教授Olvera de la Cruz说：“在上述过程中，DNA链的长度和纳米粒子尺寸之间的比例非常重要。这一比例直接决定所获得的晶体质量的优劣。DNA链的长度与纳米粒子尺寸的比例会影响晶体表面的能量，进而最终决定晶体最后的形状。不适合的比例会导致晶体表面能量产生波动，进而难以形成规则的形状；只有合适的比例才会让能量的波动小许多，进而促进晶体的形成。目前我们已经知晓了一些合适的比例。”研究人员还表示，DNA的长度不能比纳米粒子的直径大过多。在上述研究中，每个纳米粒子的直径在5~20纳米之间。而DNA的长度为18个碱基对零六个单碱基。
尽管该团队目前的主要研究对象是金纳米粒子，但是，Chad A. Mirkin表示，这项技术也可以被应用于其他材料。他说：“在经过技术改进之后，我们将能够制造更大的完美单晶体。而且今后，我们的方法将可以用于制造单晶硅，进而极大地促进硅电子工业的发展。”
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