تهران – محققان دانشگاه کلمبیا با ارائه روشی نوین برای تولید ساختارهای سه‌بعدی پیچیده به کمک DNA و آب، گام بزرگی در دنیای نانوفناوری برداشته‌اند؛ روشی که می‌تواند بسیاری از محدودیت‌های تولید سنتی را کنار بزند و افق‌های تازه‌ای در صنایع مختلف بگشاید.
روش خودآرایی الهام‌گرفته از طبیعت
این نوآوری با بهره‌گیری از وکسل‌های مبتنی بر DNA – که همان واحدهای حجمی مدولار و قابل برنامه‌ریزی هستند – و هدایت آنها توسط الگوریتم پیشرفته MOSES، امکان چینش دقیق و ساختارمند بلوک‌ها را فراهم می‌کند. نتیجه این فرایند، خلق نانوساختارهایی است که می‌توانند به شکل کریستال‌های بازتابنده نور یا مدارهای الکترونیکی فوق‌کوچک درآیند. نکته مهم اینجاست که تمام این فرآیند در محیط آبی و بدون نیاز به تجهیزات سنگین و پرهزینه انجام می‌شود.
عبور از محدودیت‌های فیزیک متعارف
ساخت دقیق ساختارهای سه‌بعدی در مقیاس نانو، همواره یکی از چالش‌های اصلی دانشمندان بوده است. روش جدید با الهام از طبیعت، موانعی همچون جاذبه و محدودیت‌های مکانیکی را تا حد زیادی بی‌اثر کرده و شرایطی فراهم ساخته که ساختارهایی با ظرافت اتمی و چینش کاملاً مهندسی‌شده پدید آیند.
DNA؛ بلوک ساختمانی هوشمند آینده
در این فناوری، DNA نه‌تنها نقش یک ماده زیستی را دارد، بلکه به‌عنوان بلوک ساختمانی هوشمند با قابلیت برنامه‌ریزی دقیق عمل می‌کند. محققان با طراحی توالی‌های خاص، رفتار و نحوه اتصال این بلوک‌ها را کنترل کرده و ساختارهایی پایدار و دقیق ایجاد می‌کنند.
کاربردهای گسترده و صنعتی
پتانسیل‌های این فناوری در حوزه‌های متنوع قابل توجه است:
- الکترونیک: تولید مدارهای نانویی و قطعات کوچک با عملکرد بالا
- پزشکی: توسعه حسگرهای زیستی حساس و سامانه‌های دارورسانی هدفمند
- محاسبات: ساخت اجزای فوق‌ریز برای رایانه‌های کوانتومی و سیستم‌های پردازش پیشرفته
مزایای کلیدی این فرآیند
- هزینه تولید پایین در مقایسه با فناوری‌های متداول
- دقت و ظرافت بالا در مقیاس نانو
- سازگاری با محیط‌زیست به دلیل استفاده از آب و مواد زیستی
- امکان تولید ساختارهای بسیار پیچیده بدون نیاز به تجهیزات بزرگ صنعتی
آینده‌ای نزدیک با استانداردهای جدید
با توجه به مزایای گسترده این روش، کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در سال‌های آینده، استفاده از DNA و آب در فرآیندهای ساخت نانوساختارها به یک استاندارد صنعتی بدل شود. این تحول نه‌تنها می‌تواند مسیر توسعه فناوری نانو را متحول کند، بلکه صنایع مختلف از پزشکی تا الکترونیک را وارد عصر تازه‌ای از کارایی و پایداری خواهد کرد.
لعیا آزاده
من فارغ‌التحصیل رشته رسانه و ارتباطات هستم و از همان دوران دانشگاه به پتانسیل فضای مجازی و رسانه‌های دیجیتال برای تولید محتوا علاقه‌مند شدم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۷ با مدیریت یک وبلاگ و شبکه‌های اجتماعی برای یک برند کوچک آغاز کردم. پس از کسب تجربه در زمینه تولید محتوای دیجیتال و بازاریابی، اکنون به عنوان دبیر سرویس محتوای دیجیتال در یک مجله اینترنتی شناخته‌شده فعالیت می‌کنم. تلاش من این است که با بهره‌گیری از روندهای جدید، محتوایی جذاب و تعاملی برای مخاطبان تولید کنم.