译文/寒 冰
2009年09月01日
据美国《自然》杂志报道,美国杜邦公司和理海(Lehigh)大学科学家组成的研究小组表示,他们在生产碳纳米管(CNTs)方面取得了突破性的进展,成功开发出以DNA为基底的可从多种碳纳米管的混合物中分拣出特殊类型的碳纳米管的方法。
碳纳米管为长形细小的石墨圆筒,具有电子学和热力学等多方面的特征,这些特征随着碳纳米管的形状和结构变化而有所不同。人们发现,碳纳米管多重性特征致使其本身有能力应用于电子学、激光器、传感器和生物医学,同时也能作为复合材料中的增强元素。
目前用于生产碳纳米管的方法所获得的是由粗细各异和对称性(或空间螺旋特征)不同的多种碳纳米管产品的混合物。在这些不同的碳纳米管使用前,需要把它们拆散开,按照电子特性进行分类并筛选出来。然而,从单壁纳米管混合物中系统地挑选出具有相同电子特征的碳纳米管是人们所期望的目标,也是至今为止被证明为难以逾越的障碍。
新的研究成果显示,他们确认了20多个能识别碳纳米管类型的DNA短序列,这些DNA短序列能够从各种碳纳米管的混合物中分拣出所需的特殊类型的碳纳米管。
研究小组表示,这同DNA自身的某种能力相关,该能力致使DNA可通过包裹碳纳米管,形成与其本身常见的双螺旋有所不同的结构。理海大学化学工程教授贾古塔介绍说,碳纳米管的圆筒形结构对于DNA而言是陌生的。但是,研究人员却能让DNA吸附到不同结构的表面。如果表面为类似于碳纳米管的圆筒形,那么人们获得的则是被称为贝塔管桶(beta—barrel)的变形体。