به گزارش ثریا - ز ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران مؤسسه علم و فناوری اسکولکوفو روسیه (Skolkovo Institute of Science and Technology – Skoltech) بههمراه همکارانی از دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ آلمان (Ludwig Maximilian University of Munich)، دانشگاه نانجینگ چین (Nanjing University) و مؤسسه ملی علم مواد ژاپن (National Institute for Materials Science)، روشی نوآورانه برای نشاندن کنترلشده مولکولهای آلی روی یک نیمهرسانای دوبعدی توسعه دادهاند.
این روش که در قالب یک مطالعه اثبات مفهوم ارائه شده، از ساختارهای خودآرای «اوریگامی DNA» برای حمل و جانمایی دقیق رنگینههای آلی در الگوهایی از پیشتعریفشده استفاده میکند؛ الگوهایی که سپس با یک لایه نیمهرسانای دوبعدی پوشانده میشوند.
نتایج این پژوهش در نشریه علمی «اسمال متدز» (Small Methods) منتشر شده و از آن بهعنوان گامی مهم در مسیر مهندسی دقیق خواص نوری و الکترونیکی مواد دوبعدی یاد میشود.
در این ساختار هیبریدی، یک زیرلایه دیاکسید سیلیکون در پایین قرار دارد، روی آن سازه اوریگامی DNA با آرایش مثلثی جای گرفته و مولکولهای رنگی آلی را در خود حمل میکند. این مولکولها به اندازهای به لایه دوبعدی دیسولفید مولیبدن نزدیک هستند که امکان تبادل انرژی میان آنها فراهم میشود.
الهامبخش اصلی این مسیر پژوهشی، گرافن بوده است؛ مادهای که آغازگر توجه گسترده به خانوادهای تازه از نیمهرساناهای فوقنازک با ضخامت اتمی شد. موادی مانند دیسولفید مولیبدن این نوید را میدهند که ابزارهای الکترونیکی و اپتیکی آینده نهتنها کوچکتر، بلکه کارآمدتر از نمونههای مبتنی بر نیمهرساناهای متعارف مانند سیلیکون باشند. با این حال، کار در این مقیاس به چالشی اساسی منجر میشود: چگونه میتوان در یک صفحه دوبعدی، مسیرهای عملکردی دقیق و قابلکنترل ایجاد کرد؟
به گفته ایرینا مارتیننکو، استادیار فیزیک در اسکولتک و از نویسندگان این پژوهش، تاکنون دو راهبرد اصلی برای شکلدهی «چشمانداز انرژی» در نیمهرساناهای دوبعدی مطرح بوده است. نخست، ایجاد نقصهای ساختاری در شبکه ماده که بتوانند هدایت برانگیختگیها یا اکسایتونها را کنترل کنند؛ روشی که هنوز امکان اجرای آن با دقت نانومتری وجود ندارد.
راهبرد دوم، نشاندن مولکولهای آلی روی تکلایه نیمهرسانا است، اما تا پیش از این، این کار بهشکل تصادفی انجام میشد و همین بینظمی، کارایی ابزارهای حاصل را محدود میکرد.
در این پژوهش، تیم علمی موفق شده است با استفاده از اوریگامی DNA، این مانع اساسی را برطرف کند. آنها ساختارهای DNA در ابعاد حدود ۱۰۰ نانومتر طراحی کردهاند که مولکولهای رنگی را دقیقاً در نقاطی مشخص حمل میکنند.
این سازهها روی تراشه قرار میگیرند و سپس با یک لایه تکاتمی از دیسولفید مولیبدن پوشانده میشوند. نتیجه، مادهای هیبریدی است که در آن، الگوی مولکولی از پیشطراحیشده میتواند خواص نوری نیمهرسانا را در مقیاس نانو شکل دهد.
به گفته انور بایموراتف، دانشیار فیزیک در اسکولتک و از دیگر نویسندگان مقاله، آزمایشها نشان دادهاند که سازههای اوریگامی DNA بهدرستی مونتاژ میشوند و پدیده «انتقال انرژی تشدیدی فورستر» میان مولکولهای رنگی و لایه دیسولفید مولیبدن رخ میدهد.
این پدیده امکان تبادل انرژی میان دو ماده را فراهم میکند و از همین مسیر است که میتوان ویژگیهای نیمهرسانا را با الگویی نانومتری مهندسی کرد.
تصاویر فوتولومینسانس بهدستآمده بهروشنی این موضوع را نشان میدهند. در نواحیای از ورقه مثلثی دیسولفید مولیبدن که زیر آنها مولکولهای رنگی قرار گرفتهاند، شدت تابش نور بهطور محسوسی افزایش مییابد؛ در حالی که در سایر بخشها، گسیل نور یکنواختتر است. این تفاوت، شاهدی مستقیم بر اثرگذاری الگوی مولکولی طراحیشده با اوریگامی DNA است.
اکنون که امکان الگودهی دقیق و قابلاعتماد چشمانداز انرژی در نیمهرساناهای دوبعدی به اثبات رسیده است، پژوهشگران قصد دارند از این روش برای ساخت ادوات نانوالکترونیکی و نانوفوتونیکی مشخص بهره ببرند.
در چشمانداز بلندمدت، چنین مواد هیبریدی نانوساختار میتوانند به طراحی ابزارهای فشرده و پرکارایی برای محاسبات نوری، شبیهسازیهای کوانتومی و آشکارسازی نور منجر شوند؛ ابزارهایی که تعریف تازهای از مرزهای فناوری ارائه خواهند داد.
منبع : اوریگامی DNA
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار میکنند
هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود
منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد
ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهشهای حدیثی و دینی
پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته میشود
یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار میکنند
واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون
دلاور تنگستانی که حماسه بی پایان غیرت در خلیج فارس را زنده کرد
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
شرکت های فناوری خواستار افزایش دفاع سایبری در مقابل حملات هوش مصنوعی
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
قدرتمندترین موشک اروپا به پرواز درآمد
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
نزاع حجاب، از ابتدا نزاع بر سر قدرت زن بود
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
غرامت ۱۸ میلیارد دلاری متا برای فرار از شکایت ایالتهای آمریکا
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
نفوذ هکرهای چینی به ناسا و سنای آمریکا ردیابی شد
موبایلهای آینده چگونه تغییر میکنند؟
از خیالپردازی سرامیک تاشاعرانگی کاغذ در ماه هنر؛ تکثرِ بودن در پایتخت
محمد اصفهانی در دومین شب از «روایت رحمت» روی صحنه میرود
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
کاظمی: دشمن تلاش میکند تا دولتها را از صف مردم جدا کند
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
پذیرش برگزیدگان المپیادهای جغرافیا و علوم زمین بدون کنکور ابلاغ شد
نتایج آزمون صلاحیت گروه پرستاری سال ۱۴۰۵ اعلام شد
جزئیات آزمون مرحله انفرادی هجدهمین المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی
دفترچه انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ منتشر شد
آغاز انتخاب رشته داوطلبان مجاز آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ از امروز
سینمای زیرزمینی ایران بررسی شد؛ از بحران بازنمایی تا اقتصاد نامرئی
روایت دبیر انجمن سرود کانون پرورش فکری از برگزاری یک جشنواره ملی
«حبیبی یا نبی»؛ نغمهای برای پیامبر رحمت
ریدلی اسکات با «ستاره های سگی» بدترین فیلمش را ساخت
«کوری» از پروندههای قضایی تا ممیزی؛ این سریال مروج مشروبات الکلی است؟
رازهایی که در یک کشو پنهان است؛ چه کسی دستخط قاتل را تقلید کرد؟
برای پویایی صنف باید صدای جوانها را جدی گرفت؛ سکوت معنا دارد
نسخه ویژه نابینایان «روزی روزگاری» منتشر میشود
وقتی مستند، حافظه میراث ملی را بیدار میکند
ایرانیخوانی نمایشنامه «تاجماه» برگزار شد
«رویای نیمه شب» و ضرورت ساخت آثار تلویزیونی با موضوع مهدویت
وقف رقیب اقتصاد کشور نیست
بیستمین آزمون سراسری قرآن پس از وقفه ای طولانی برگزار میشود
دانشمندی که هنوز رازهایش کشف نشده است؛ کیمیای رازی در تاریخ علم
تجلیل از ۴۵ چهره شاخص در اولین دوره جایزه جهانی دیپلماسی فرهنگی
تاسیس ۱۳ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
برگزاری آزمون بخش معارفی چهل و نهمین دوره مسابقات سراسری قرآن اوقاف
شرقشناسی بدون ایرانشناسی، امکان یا امتناع؟
متن نوبتدهی آرایشگاه برای عید؛ نمونههایی برای جذب مخاطب
دانشگاهها با ورزش تابآوری دانشجویان را تقویت کنند
راهنمای ثبتنام پذیرفتهشدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد
پایان رویای «تنگه ترامپ» و غروب توهمات طاغوت روزگار در اعماق خلیج فارس
بهنام تشکر کارآگاه علوی جدید شد
برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی
تجربههای جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب
تلقی رایج از موسسات خیریه غلط است؛ انتشار نخستین گزارش زیست بوم خیریه
برگزاری جشنهای میلاد پیامبر مهربانیها با محوریت خونخواهی رهبر شهید
رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم
آیا بین «امر تاریخی» و «امر ایمانی» می توان تمایزی مفهومی ایجاد کرد؟
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
نفوذ هکرهای چینی به ناسا و سنای آمریکا ردیابی شد
کاظمی: دشمن تلاش میکند تا دولتها را از صف مردم جدا کند
قدرتمندترین موشک اروپا به پرواز درآمد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.