据最新一期美国《国家科学院院刊》报道 ， 美国物理学家发现了DNA分子是如何响应组装指令 ， 从而自组装成粒子间的黏性“接口”的 。 该研究结果提供了一项“概念证明” ， 可为未来有创新性地生产粒子间具有明确连接定义的材料铺平道路 。
纽约大学物理系教授贾斯纳·布鲁伊克解释说：“研究表明 ， 人们可以对粒子进行编程 ， 以制造具有定制特性的结构 。 起重机、钻头和锤子等在建造建筑物时必须由人类控制 ， 但这项工作揭示了人们如何利用物理学来制造‘知道’如何自行组装的智能材料 。 ”
此次 ， 布鲁伊克研究团队联合伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校的研究人员进行了一系列实验 ， 以捕捉并操纵DNA分子在粒子表面的行为 。
这是在微米级运行、仅一粒灰尘的1/25的粒子 ， 研究人员将这样微小的液滴浸入溶液中 。 附着在这些液滴上的是“DNA接头”——具有“黏性末端”的分子工具 ， 可混合和匹配以形成研究人员所需的一系列结构 。
布鲁伊克称：“这个过程的美妙之处 ， 在于我们可对特定材料的属性进行编程 ， 使其可以是有弹性或易碎的 ， 甚至一旦断裂就具有自愈能力 ， 因为键能可逆地形成和断裂 。 创作者可决定放入5个粒子 ， 它们只黏在另一个粒子上 ， 10个粒子黏在两个粒子上 ， 或者任何其他组合 。 这将使人们能够构建具有特定拓扑或架构的材料 。 ”（张梦然）
总编辑圈点
【接口|DNA分子可变身自组装“接口”材料】通过分子自组装 ， 科研人员已经制备出了不少具有新奇功能和特性的材料 。 因为弱相互作用力 ， 分子自发地互相吸引 ， 协同工作 。 你设计一套程序 ， 给一个初始命令 ， 接下来 ， 就看分子在微观世界的表演 。 不需要笨拙的人类世界的工具 ， 分子自己就能“平地起高楼” 。 DNA是一种生物大分子 ， 结构复杂 。 当DNA响应指令进行自组装 ， 也能让材料“活起来”——比如让材料具有自我愈合的功能 。 但这仍然是一项偏基础层面的研究 ， 树了一块路牌 ， 指引后来人继续前进 。
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