利用自然法則 創造“智能材料”
時間：2021-11-02 來源：科技日報
DNA分子可變身自組裝“接口”材料
科技日報北京11月1日電 （記者張夢然）據最新一期美國《國家科學院院刊》報道，美國物理學家發現了DNA分子是如何響應組裝指令，從而自組裝成粒子間的黏性“接口”的。該研究結果提供了一項“概念證明”，可為未來有創新性地生產粒子間具有明確連接定義的材料鋪平道路。
紐約大學物理系教授賈斯納·布魯伊克解釋說：“研究表明，人們可以對粒子進行編程，以制造具有定制特性的結構。起重機、鉆頭和錘子等在建造建筑物時必須由人類控制，但這項工作揭示了人們如何利用物理學來制造‘知道’如何自行組裝的智能材料。”
此次，布魯伊克研究團隊聯合伊利諾伊大學厄巴納—香檳分校的研究人員進行了一系列實驗，以捕捉并操縱DNA分子在粒子表面的行為。
這是在微米級運行、僅一粒灰塵的1/25的粒子，研究人員將這樣微小的液滴浸入溶液中。附著在這些液滴上的是“DNA接頭”——具有“黏性末端”的分子工具，可混合和匹配以形成研究人員所需的一系列結構。
布魯伊克稱：“這個過程的美妙之處，在于我們可對特定材料的屬性進行編程，使其可以是有彈性或易碎的，甚至一旦斷裂就具有自愈能力，因為鍵能可逆地形成和斷裂。創作者可決定放入5個粒子，它們只黏在另一個粒子上，10個粒子黏在兩個粒子上，或者任何其他組合。這將使人們能夠構建具有特定拓撲或架構的材料。”
