Kawat elektrik yang diperbuat daripada DNA. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

wayar elektrik DNA

29.06.2016

Penyelidik di Arizona State University dan Duke University telah menemui bahawa pendawaian elektrik yang baik, pada dasarnya, boleh dibuat daripada DNA.

Ia tidak begitu bahawa DNA yang panjang dan heliks itu sendiri menyerupai kord elektrik. Setiap molekul ialah atom yang elektronnya boleh bebas sedikit sebanyak. Elektron bebas boleh lari dari satu tempat ke satu tempat, dengan syarat, sudah tentu, mereka mempunyai tempat untuk lari. DNA mempunyai elektron "berpotensi berjalan" sedemikian, tetapi untuk masa yang lama tidak jelas bagaimana ia boleh bergerak di sekitar molekul.

Seperti yang anda ketahui, dualisme gelombang kuantum adalah wujud dalam elektron, iaitu, mereka berkelakuan sebagai zarah (kuantum) dan sebagai gelombang. Sebelum ini, Nongjian Tao, David N. Beratan dan rakan-rakan mereka mendapati bahawa elektron DNA berkelakuan berbeza pada jarak yang berbeza: jika pada jarak yang dekat elektron merambat seperti gelombang, maka pada jarak yang jauh ia lebih besar. menyerupai zarah yang melompat dari satu tempat ke satu tempat. , seperti yang berlaku dalam semikonduktor. Jika kita bercakap tentang kecekapan, maka kaedah pertama adalah lebih baik: elektron "dalam bentuk gelombang" bergerak lebih lancar dan lebih cepat daripada "dalam bentuk zarah."

Dalam eksperimen baharu mereka, para penyelidik ingin melihat sama ada mungkin untuk membuat elektron dalam DNA "gelombang" pada jarak yang jauh juga. Seperti yang kita ketahui, setiap rantai DNA terdiri daripada banyak monomer: empat bes nitrogen (A, T, G, C) yang dilekatkan pada gula ribosa, pengekodan maklumat genetik; seterusnya, ribosa dengan bes disambungkan ke dalam benang melalui asid fosforik.

Seutas DNA rantai dua agak kuat, tetapi ia boleh membengkok, berubah bentuk, parameter heliks boleh berubah ke arah lebih atau kurang heliks, dan lain-lain - semua ini mempengaruhi cara elektron akan bergerak di dalamnya. Akhirnya, urutan asas juga penting di sini - boleh diandaikan bahawa beberapa kompleks "huruf" genetik akan menjadi lebih konduktif daripada yang lain.

Malah, dengan bantuan simulasi komputer, adalah mungkin untuk mengetahui bahawa blok guanin (G) berulang membantu elektron untuk berjalan dalam gelombang bukan sahaja untuk kecil, tetapi juga untuk jarak jauh. Dan bahagian tersebut akan membantu elektron mengatasi halangan yang timbul akibat pergerakan bahagian rantai DNA yang berlainan, akibat lenturan, kelengkungan, dll.

Eksperimen dengan pendek, hanya 6-16 serpihan DNA "huruf" genetik menunjukkan bahawa semuanya benar-benar seperti ini: kompleks guanin meningkatkan kekonduksian molekul. Oleh kerana asas rantai sepadan antara satu sama lain mengikut prinsip saling melengkapi, iaitu, jika satu mempunyai A, maka yang lain akan mempunyai T, dan jika satu mempunyai G, maka yang lain mempunyai C, maka blok guanin kelihatan seperti GC berselang seli.

Urutan DNA mempengaruhi tingkah laku elektron dan kekonduksian molekul itu sendiri. Jelas sekali, seseorang boleh cuba mensintesis DNA sedemikian di mana elektron akan memberikan kekonduksian yang baik - molekul sedemikian mungkin boleh bersaing dengan vili bakteria tersebut. Sebaliknya, kekonduksian mesti berubah disebabkan oleh mutasi, iaitu, disebabkan oleh perubahan dalam urutan DNA, yang entah bagaimana boleh digunakan dalam genetik perubatan.

<< Belakang: Molekul bersilang dengan cahaya pada suhu bilik 29.06.2016

>> Ke hadapan: Kontraseptif untuk kanggaru 28.06.2016

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Revolusi Diod Polimer Akan Datang 22.10.2006

Ahli kimia Amerika telah memperoleh kepingan diod polimer fleksibel.

Substrat silikon keras yang digunakan litar mikro telah lama menggagalkan jurutera elektronik yang bermimpi mencipta peranti yang tidak pernah berlaku sebelum ini seperti kemeja-T yang bercahaya sendiri atau payung yang boleh menukar cahaya matahari kepada elektrik untuk menghidupkan TV perkhemahan. Dan jalan keluar adalah dalam penciptaan litar mikro daripada polimer fleksibel.

Para saintis dari Universiti Cornell (AS) telah mencipta satu lagi prototaip untuk cip sedemikian. Perbezaan utama daripada kerja lain yang serupa ialah penggunaan ion dengan cas yang berbeza. Peranti ini terdiri daripada dua filem polimer yang terikat antara satu sama lain, satu daripadanya mengandungi ion positif dan satu lagi negatif.

Pada titik hubungan, mereka meninggalkan filem asli mereka dan berpindah ke filem jiran sehingga keseimbangan dicapai. Medan elektrik yang terhasil menyebabkan pergerakan elektron. Dan di luar, dua lagi filem polimer konduktif elektrik dilampirkan, salah satunya juga telus. Ini adalah katod dan anod.

Apabila beza potensi dikenakan pada mereka, arus elektrik akan mengalir melalui keseluruhan struktur: elektron akan pergi ke satu arah, dan lubang di yang lain. Setelah bertemu, mereka mesti bergabung semula, tetapi penghijrahan ion mempengaruhi proses ini.

Akibatnya, adalah mungkin untuk merangsang molekul polimer, dan mereka menetapkan semula pengujaan mereka dengan memancarkan cahaya. Untuk melangkaunya, satu elektrod dibuat telus.

Proses sebaliknya juga mungkin: pengujaan molekul oleh sumber cahaya luaran dan penghasilan arus elektrik.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web