Ученые кодируют информацию в искусственных молекулах

Информация может быть закодирована во всевозможные шаблоны, будь то короткие и длинные сигналы для кода Морзе, выпуклости для шрифта Брайля или единицы и нули для компьютеров.

0 203

Информация может быть закодирована во всевозможные шаблоны, будь то короткие и длинные сигналы для кода Морзе, выпуклости для шрифта Брайля или единицы и нули для компьютеров.

Теперь исследователи продемонстрировали доказательство концепции кодирования информации в искусственные молекулы, которые могут позволить программировать материалы или новые типы компьютеров.

Ключевым ингредиентом являются материалы, называемые металлоорганическими каркасами (MOF). Эти сетчатые структуры состоят из кластеров ионов металлов, связанных с органическими лигандами, и их часто используют в качестве экспериментальных «губок» для удаления загрязняющих веществ из воздуха и воды.

Для нового исследования ученые из Калифорнийского университета в Беркли и Рурского университета Бохума (RUB) решили сделать их программируемыми.

Большинство MOF изготавливаются из одного металла за раз, но здесь идея состоит в том, чтобы расположить разные ионы металлов в определенных образцах и комбинациях, чтобы закодировать информацию, которая потенциально может быть считана специально разработанным устройством. Это тот же основной принцип, что и у компьютеров, считывающих и записывающих информацию в единицах и нулях.

В этом случае ученые использовала особую версию материала под названием MOF-74, которая состоит из оксидных стержней, соединенных в сотовую решетку.

Исследователи использовали ионы металлов кобальта, кадмия, свинца и марганца в качестве «битов» данных и считывали информацию обратно с помощью метода визуализации, называемого атомно-зондовой томографией (APT). И исследователи успешно показали, что методика в принципе работает.

Иллюстрация видов последовательностей, которые могут читать и записывать новые программируемые MOF. © UC Berkeley

При дальнейшей настройке этот метод можно использовать для создания ряда программируемых молекул и материалов, которые последовательно выполняют несколько действий.

Например, MOF может вводить лекарства в организм с разной скоростью и разрушать их, когда они больше не нужны. Они также смогут когда-нибудь улавливать углекислый из воздуха, а затем превращать его в полезные химические вещества.

Смотрите также  Ученые обнаружили фрактальные структуры в квантовом материале

Исследование опубликовано в журнале Science.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x