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Collaborazione scientifica tra DuPont, Massachusetts Institute for Technology (MIT), University of Illinois
Una ricerca scientifica congiunta guidata da DuPont ha identificato una soluzione innovativa per fare avanzare le applicazioni
elettroniche grazie all'impiego del DNA per la selezione di nanotubi in
carbonio. La ricerca ha visto impegnati scienziati di DuPont, Massachusetts
Institute for Technology (MIT) e University of Illinois. La ricerca e' pubblicata nell'ultimo numero di "Science"
(www.sciencemag.org, rivista della AAAS, la
più grande organizzazione
scientifica del mondo) ed e' intitolata "Structure- Based Carbon Nanotube
Sorting by Sequence-Dependent DNA Assembly". |
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I nanotubi di carbonio possiedono eccellenti
proprietà elettriche. Tali
proprietà ne sostengono l'impiego come elementi costitutivi ("building
blocks") in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche della
nanotecnologia, fra cui strumenti medico-diagnostici molto sensibili e
mini-transistor cento volte più piccoli di quelli attualmente utilizzati
per i microchip. Tuttavia, quando vengono lavorati, i nanotubi di carbonio
di diversi tipi elettronici si raggruppano in modo casuale, condizione che
ha un sensibile impatto negativo sulla conduttività. La possibilità di
selezionare e assemblare i nanotubi di carbonio consente di ottenere una
conduttività uniforme, condizione fondamentale per numerose applicazioni.
Inizialmente, gli scienziati della divisione Central Research & Development
di DuPont hanno scoperto che il DNA a singolo filamento interagisce significativamente con i nanotubi di carbonio formando un ibrido stabile
composto "DNA-nanotubo di carbonio" che disperde efficacemente i nanotubi di
carbonio in soluzione acquosa.
In seguito, un team multidisciplinare composto da scienziati di DuPont, del
Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della University of Illinois
ha scoperto un nuovo metodo di separazione dei nanotubi di carbonio mediante
il DNA a singolo filamento e la cromatografia a scambio anionico. Tramite lo
screening di una libreria di oligonucleotidi, il team di scienziati ha
rilevato che una particolare sequenza di DNA a singolo filamento si auto-assembla in una struttura elicoidale attorno ai singoli nanotubi di
carbonio. |
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Poiché
possiedono proprietà elettrostatiche diverse a seconda del diametro
dei nanotubi e delle proprietà elettroniche, gli ibridi formati da DNA-nanotubo di carbonio possono essere separati e selezionati mediante
cromatografia a scambio anionico. Questa tecnica può essere utilizzata per
separare i nanotubi di carbonio metallici dai nanotubi di carbonio
semiconduttori, entrambi creati durante la produzione dei nanotubi. Questa
tecnica consente inoltre di selezionare i nanotubi di carbonio
semiconduttori per diametro, elemento importante nelle applicazioni di
nanoelettronica.
"Si e' osservato che il DNA a singolo filamento avvolge i nanotubi di carbonio in base alla sequenza. Questo eccezionale lavoro e' un grande
esempio di collaborazione fra i ricercatori del settore industriale e gli
istituti accademici in un approccio multidisciplinare volto al progresso di
questa nuova tecnologia." spiega spiega Ming Zheng, scienziato di DuPont
della divisione Central Research & Development.
Hanno contribuito alla ricerca: Ming Zheng, Anand Jagota, Bruce A. Diner,
Robert S. McLean, G.Bibiana Onoa, Ellen D. Semke e Dennis J. Walls (DuPont
Central Research & Development); Michael S. Strano, Paul Barone, e Monica
Usrey (University of Illinois); Adelina P. Santos, Grace Chou, Mildred S.Dresselhaus, e Georgii G. Samsonidze (Massachusetts Institute for
Technology).BUR.IT 04.12.03 |
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