3D prentaðir nanóseglar sýna heim mynstranna á segulsviði

Samkvæmt rannsókn sem birt var í"Nature Nanotechnology" þann 21. notaði alþjóðlegt teymi undir forystu Cavendish Laboratory við háskólann í Cambridge í Bretlandi háþróaða þrívíddarprentunartækni til að búa til segulmagnaða tvöfalda helix, alveg eins og tvöfalda helix DNA. Þeir snúa hvort öðru og sameina sveigju, kírleika og sterka segulsviðssamskipti milli spíralanna. Vísindamenn hafa því komist að því að þessar segulmagnaðir tvöfaldar helixar framleiða nanó-skala staðfræðilega áferð í segulsviði, sem hefur aldrei sést áður, opnar dyr að þróun næstu kynslóðar segultækja.

Segultæki hafa áhrif á alla þætti samfélagsins, þar á meðal orkuframleiðslu, gagnageymslu og tölvumál. En segultölvutæki nálgast hratt minnkandi mörk sín í tvívíðum kerfum. Fyrir næstu kynslóð tölvunar er fólk að borga meiri og meiri athygli að snúa sér að þrívídd, því ekki aðeins er hægt að ná meiri þéttleika með 3D nanóvíra arkitektúrnum, heldur getur þrívídd rúmfræðin breytt segulmagninu og veitt nýjar aðgerðir .

Lagaminni er óþroskuð tækni. Meginreglan þess er að geyma stafræn gögn í segulmagnaðir lénsveggjum nanóvíra til að framleiða upplýsingageymslutæki með meiri áreiðanleika, afköst og getu. En hingað til hefur verið erfitt að átta sig á þessari hugmynd.

Undanfarin ár hafa vísindamenn einbeitt sér að því að þróa nýjar aðferðir til að sjá þrívíddar segulvirki og hafa einnig þróað þrívíddarprentunartækni fyrir segulmagnaðir efni. Þrívíddarmælingin er gerð á PolLux geislalínu svissneska ljósgjafans, sem er eins og stendur eina geislalínan sem getur veitt mjúka röntgensneiðmynd. Með því að nota háþróaða röntgenmyndatækni komust vísindamennirnir að því að 3D DNA uppbyggingin veldur mismunandi áferð í segulvæðingunni samanborið við 2D. Pöruðu veggirnir á milli segulsviðanna (svæði þar sem segulmagnið vísar öll í sömu átt) í aðliggjandi spírölum eru mjög tengdir og því aflögaðir. Þessir veggir draga hver annan að sér og vegna þrívíddarbyggingarinnar snúast þeir,"læsa" á sinn stað og mynda sterk og regluleg tengsl, svipað og basapör í DNA.

Claire Donnelly frá Cavendish Laboratory í Cambridge sagði:"Við komumst ekki aðeins að því að þrívíddarbyggingar leiða til áhugaverðrar staðfræðilegrar nanóáferðar í segulvæðingu, heldur uppgötvuðum við nýjar nanóskala sviðsstillingar í villandi segulsviðum. Ef við getum náð nanóskalanum Með því að stýra þessum segulkrafta erum við nær því að ná sömu stjórn og í tvívídd."

Vísindamennirnir sögðu niðurstöðurnar heillandi. Tvöfalda helixbyggingin sem líkist DNA myndar sterk tengsl á milli þyrlnanna og afmyndar þannig lögun þeirra, og hringhringurinn sem myndast í segulsviði í kringum þessi tengsl - staðfræðileg uppbygging er meira spennandi og hún mun eiga eftir að nýtast mörgum.