عندما يلتقي الفن والعلم ، تكثر الوجوه المبتسمة النانوية [عرض شرائح]
عندما يلتقي الفن والعلم ، تكثر الوجوه المبتسمة النانوية [عرض شرائح]
فيديو: عندما يلتقي الفن والعلم ، تكثر الوجوه المبتسمة النانوية [عرض شرائح]
فيديو: جواسيس النانو.wmv 2023, شهر فبراير
Anonim

يقوم الباحث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بول روثيموند بطي خيوط الحمض النووي في شكل اوريغامي من الأشكال والأنماط النانوية

عرض شرائح.

بول روثيموند عالم كمبيوتر وفنان ، وإن لم يكن بالضرورة بهذا الترتيب. باستخدام عدد قليل من جزيئات الحمض النووي ، وميكروسكوب القوة الذرية وجهاز كمبيوتر ، يمكنه ملاءمة أوجه شبه 50 مليار وجه مبتسم في مساحة لا تزيد عن قطرة ماء.

يشير Rothemund إلى مجموعته الفنية والبيولوجية والتكنولوجيا باسم "DNA Origami" ، لأنه يتم إنشاؤه باستخدام مئات من خيوط DNA القصيرة (التي يشير إليها Rothemund باسم "المواد الأساسية") لطي شرائط وراثية أطول بكثير إلى أشكال وأنماط نانوية.

يتم عرض الإبداعات المجهرية الناتجة حاليًا حتى 12 مايو في متحف الفن الحديث - متحف الفن الحديث في مدينة نيويورك كجزء من معرض "التصميم والعقل المرن". يتضمن العرض صورًا لندفات ثلجية وخرائط - ناهيك عن الوجوه المبتسمة المستوحاة من السبعينيات ، والتي يبلغ عرضها حوالي 100 نانومتر فقط (عرض واحد على ألف من شعرة الإنسان) ، وسمكها نانومتران وتضم حوالي 14000 قاعدة من قواعد الحمض النووي.

أطلق عليه اسم فن العلم أو علم الفن ، إذا كنت تفضل ذلك. "هناك فن وجماليات في اختيار السؤال الذي يجب طرحه ، والأدوات التي يجب استخدامها للإجابة على هذه الأسئلة ، وخاصة في كيفية تصور الإجابات وتفسيرها لاحقًا" ، كما يقول الفنان والعالم ، وهو باحث أول في علوم الكمبيوتر * في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا. "أنت تصمم الأشياء في جهاز كمبيوتر ، وتطلب خيوط الحمض النووي ، وتخلطها [في الماء المالح]." يجب بعد ذلك تسخين الخيوط إلى درجة الغليان تقريبًا ثم تبريدها ، الأمر الذي يستغرق بضع ساعات. يضيف روثيموند: "الأمر بهذه البساطة".

لكن ربما يكون الأهم ، كما يقول روثيموند ، هو أن دنا أوريغامي يثبت أنه يمكن التحكم في المواد المجهرية بحيث تشكل كائنات محددة. يقول: "إن السبب الذي يجعل العمل مثيرًا [من المحتمل] لصنع دوائر أصغر هو أن هذا الدقة أصغر بنحو ثمانية إلى 10 مرات من الميزات الموجودة في رقائق الكمبيوتر الحالية [عند] 45 إلى 60 نانومتر". تسمح عملية إنشاء أوريغامي الحمض النووي بصياغة العديد من الأشكال أو الأنماط في وقت واحد (50 مليارًا في قطرة ماء واحدة) ، مما يمهد الطريق لجعل أحمال الدوائر أسرع وأرخص مما هو ممكن الآن.

يتصور Rothemund العديد من التطبيقات الممكنة الأخرى أيضًا. يقول: "سيكون نوعًا من سرير الاختبار النانوي ، حتى تتمكن من ترتيب الأشياء بالطريقة التي تريدها ، لترى كيف تعمل."

يعمل Rothemund حاليًا مع IBM لتطبيق هذه التقنية على الدوائر ، لكنه يقر بأن تطبيقًا لاستخدام المستهلك يستغرق سنوات. يقول: "خمسون عامًا من الآن ، أو ربما قبل ذلك ، نريد أن نكون قادرين على برمجة الجزيئات بنفس الطريقة التي نبرمج بها أجهزة الكمبيوتر."

* ملاحظة: تم تحديد بول روثيموند في الأصل كزميل باحث أول. تمت إضافة عنوانه الأخير والخطوات الإضافية التي ينطوي عليها تحضير خيوط الحمض النووي بعد نشر المقال الأصلي في 11 أبريل 2008.

عرض شرائح.

شعبية حسب الموضوع