Nanofabricação extrema: a menor Mona Lisa do mundo

13th December 2017
Source: Caltech
Posted By : Enaie Azambuja
Nanofabricação extrema: a menor Mona Lisa do mundo

Nas últimas semanas, as técnicas de nanofabricação, a fabricação de estruturas medidas na faixa dos nanômetros, foram levadas ao seu limite - o que, na verdade, demonstrou que talvez não haja limites para elas. Grigory Tikhomirov, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, usou a já tradicional técnica do origami de DNA para construir a menor reprodução já feita do quadro Mona Lisa, de Leonardo da Vinci.

O nanoquadro mede 100 nanômetros de largura, o que significa que seria necessário colocar 10.000 deles lado a lado para preencher 1 milímetro.

O feito é importante porque, em lugar das tediosas montagens peça por peça, o que tornaria o quadro uma verdadeira obra de arte manual feita ao microscópio, Tikhomirov desenvolveu uma técnica para que as moléculas de DNA se automontem em grandes conjuntos com padronagens totalmente customizáveis - é mais ou menos como uma tela em que as moléculas podem se ajustar para mostrar qualquer imagem, uma de cada vez.

Florian Praetorius, da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, usou a mesma técnica de origami de DNA para demonstrar não a capacidade de construir objetos menores, mas a possibilidades de fabricar estruturas grandes e complexas usando biomoléculas. A técnica é inspirada na forma como os vírus se organizam.

Os vírus encapsulam seu material genético em uma casca formada por uma série de blocos de proteínas idênticos. A cápsula do vírus da hepatite B, por exemplo, compreende 180 subunidades idênticas, um caso típico de construção "pré-fabricada" largamente encontrada na natureza. A tecnologia baseia-se em uma cadeia única de DNA que é anexada a uma estrutura de cadeia dupla usando sequências curtas que funcionam como grampos. 

Já Qiong Wu, da Universidade de Chicago, construiu uma corrente molecular, uma cadeia de pequenos anéis idênticos que se entrelaçam.

Muitas moléculas descritas como "encadeadas" são na verdade unidas por ligações covalentes fixas - e não dois anéis interligados com movimento livre. E isso faz uma grande diferença quando se trata de como a corrente se move.

Técnicas anteriores - incluindo a das máquinas moleculares, que ganhou o Nobel de Química de 2016 - só conseguiram vincular no máximo sete anéis juntos. Em vez de tentar combinar conjuntos de dois ou três argolas em uma cadeia maior, o novo método combina uma série de anéis fechados e argolas abertas.

Íons metálicos capazes de fechar as argolas são adicionados, mas não fazem parte da corrente - eles são removidos no final, deixando uma corrente homogênea, composta inteiramente de anéis iguais.


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