Kuasikristalak eratzeko metodo berritzaile bat sortu dute

DNA erabiliz kuasikristal koloidalak diseinatzeko metodologia berritzaile bat aurkeztu du  CIC biomaGUNEko, Northwestern Unibertsitateko Nanoteknologiako Nazioarteko Institutuko eta Michigango Unibertsitateko ikertzaile-talde batek. Orain arte lortu ezineko nanoegitura konplexuen sintesi kontrolaturako eredu bat da. Nature Materials aldizkarian argitaratu dute lana.

Kuasikristalak egitura kristalino ordenatu baina ez errepikakorrak dira, oso arraroak eta egiteko oso zailak. Zenbait adibide ezagutzen dira, naturan aurkitutakoak edo serendipiaz lortutakoak. Orain, ikerketa honek erakutsi du nola balia daiteken DNAren programagarritasuna kuasikristalak diseinatzeko eta eratzeko.

CIC biomaGUNEko Bionanoplasmonikako taldearen proposamen batetik abiatu zen ikerketa hau. Luis Liz Marzánek zuzentzen du taldea, zeina aitzindaria baita nanopartikulen fabrikazio- eta aplikazio-aukerak hobetzearren haien azalera aldatzeko metodoak garatzen. “Hain zuzen ere, modua aurkitu genuen geometria dekaedrikoa duten nanopartikulak sintetizatzeko —hamar aurpegiko partikulak—, azterketa honi ekiteko behar adinako kalitatearekin. Geometria dekaedrikoa funtsezkoa da kasu honetan, berekin dakarren simetria pentagonala dela eta. Pentagonoak funtsezko elementu geometrikoak dira kuasikristaletan, eta horri esker iritsi ahal izan da hain material berezi horietara”, azaldu du Liz Marzánek.

Michigango Unibertsitateko Sharon Glotzer irakaslea buru duen taldeak 2009an iragarria zuen geruza bidezko lehen nanopartikula-kuasikristala: “Kuasikristalaren jatorrizko simulazioan, dekaedroen arteko antolaketak oso espazio txikiak uzten zituen elkarren artean. Hemen, hutsune horiek DNAk beteko lituzke”, azaldu du Glotzerrek.

Azterlanak ardatz izan du gida-egitura gisa DNA erabiliz nanopartikula dekaedrikoak eratzea, ingurune koloidal batean, hau da, ingurune ez-homogeneo batean, zeinean fluido batean esekita baitaude partikulak. Ordenagailu bidezko simulazioak eta esperimentu zorrotzak konbinatuz, aurkikuntza harrigarria egin du taldeak: nanopartikula dekaedriko horiek egitura kuasikristalinoak eratzeko antola daitezke, motibo pentagonal eta hexagonal ekin, eta, azkenik, kuasikristal dodekagonala sortzen da.

“DNA-kateak lotu dizkiegu nanopartikulei, nanopartikulen antolatzea gidatzeko, baita modu itzulgarrian ere, tenperaturarekiko sentikorra baita”, azaldu du Liz Marzánek. “Kuasikristal koloidalen ingeniaritzari esker, mugarri garrantzitsua lortu dugu nanozientziaren arloan. Gure lanak ezin konta ahala aukera zabaldu ditu material aurreratuetarako eta aplikazio nanoteknologiko berritzaileetarako”.