Anzeige
Metamaterial aus DNA: wasserempfindlicher Schalter
Metamaterial aus DNA: wasserempfindlicher Schalter (Bild: Cornell/ Screenshot: Golem.de)

Wissenschaft: Organisches Metamaterial mit T-1000-Eigenschaften

Metamaterial aus DNA: wasserempfindlicher Schalter
Metamaterial aus DNA: wasserempfindlicher Schalter (Bild: Cornell/ Screenshot: Golem.de)

Dieses Metamaterial ist paradox: Auf dem Trockenen ist es flüssig und in Wasser wird es fest. US-Forscher haben dieses Metamaterial, das aus DNA besteht, durch Zufall geschaffen.

US-Wissenschaftler haben ein neues Metamaterial entwickelt, das fließen und später wieder seine ursprüngliche Form annehmen kann. Es sei das erste Metamaterial, das aus organischen Substanzen hergestellt sei und das mechanische Metaeigenschaften habe, erklären die Forscher von der Cornell-Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York. Das Material zeige auf dem Trockenen Eigenschaften einer Flüssigkeit und im Wasser die einer festen Substanz, schreiben sie in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology.

Anzeige

Die Forscher um Dan Luo haben aus dem Material die Buchstaben D, N und A - für Desoxyribonukleinsäure (Deoxyribonucleic Acid, DNA) geformt, da es aus DNA besteht. Dazu haben sie es als Hydrogel in entsprechende Formen gegossen. Als sie die Buchstaben aus den Formen herausnahmen, verloren sie ihre Form und wurden praktisch zu einer Flüssigkeit. Wurden sie jedoch in Wasser gelegt, nahmen sie wieder ihre alte Buchstabenform an.

T-1000 aus DNA

Das Material erinnere ein wenig an den T-1000 aus dem zweiten Film der Terminator-Serie, meinen die Wissenschaftler. Allerdings sei das Material kein flüssiges Metall, sondern eben ein Hydrogel aus synthetischer DNA. Die Substanz, aus der Gene bestehen, dient auch als Baustoff für Materialien, die sich selbst zusammenfügen: Einzelne DNA-Stränge verbinden sich dabei mit anderen, die über komplementäre Verbindungen verfügen.

Die Entdeckung des Meta-Hydrogels war ein Zufall: Die Wissenschaftler hatten anfangs aus kurzen DNA-Strängen kreuz- und Y-förmige Strukturen geschaffen. Diese verbanden sich an den Enden zu einer netzartigen Struktur. So entstand das erste Hydrogel, das komplett aus DNA besteht.

Unerwartete Eigenschaften

Im nächsten Schritt vermischten die Forscher die DNA mit Polymerase-Enzymen. Diese Enzyme veranlassen die Replikation der DNA. So brachten sie die DNA-Stränge dazu, sich zu verlängern. Ziel war es, ein Hydrogel ohne DNA-Bindungen zu schaffen. Bei diesem Prozess verschränkten sich die DNA-Stränge und bildeten eine dreidimensionale Struktur, erklärt Luo. Das Ergebnis überraschte die Forscher mit seinen ungewöhnlichen Eigenschaften. "Das war nicht beabsichtigt", gibt Luo zu.

Als eine mögliche Anwendung bauten sie aus dem Meta-Hydrogel einen Schalter, der durch Wasser betätigt wird: Sie formten einen Zylinder aus dem Gel, das mit Metallpartikeln durchsetzt war. In flüssiger Form war das Gel lang genug, um zwei elektrische Kontakte zu verbinden. Dann brachten sie das Gel mit Wasser in Kontakt. Es nahm daraufhin wieder seine ursprüngliche Form an, so dass der Stromkreis unterbrochen wurde. Das Experiment wurde mit destilliertem Wasser durchgeführt, das nicht leitet.

Metamaterialien sind künstlich hergestellte Stoffe, die Eigenschaften aufweisen, die in der Natur nicht vorkommen. Die meisten bestehen allerdings aus anorganischen Stoffen. Viele dieser Stoffe haben ungewöhnliche Brechungseigenschaften, so dass sie Gegenstände für bestimmte Wellenlängen unsichtbar machen können.


eye home zur Startseite
Fun 11. Dez 2012

Golem kommt darauf, weil sich Golem das nicht ausgedacht hat, sondern die Wissenschaftler...

Cyrion 11. Dez 2012

Jetzt bin ich mir nicht ganz sicher, ob du das sarkastisch meinst. Natürlich kann ich dir...

TheUnichi 10. Dez 2012

Schau mal, ich habe extra "momentan", "anscheinend" UND "fast" davor gehangen um genau...

hubie 08. Dez 2012

FLüssigkeiten stellen - wenn sie sich nicht vermischen, die optimale oberflächenspannung...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. MESSTEC Power Converter GmbH, Penzberg
  2. T-Systems International GmbH, verschiedene Standorte
  3. Vodafone D2 GmbH, Düsseldorf
  4. BavariaDirekt, München


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 169,99€
  2. 2,49€
  3. 59,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)

Folgen Sie uns
       


  1. Layer-2-Bitstrom

    Bundesagentur fordert 100-MBit/s-Zugang für 19 Euro

  2. Thomson Reuters

    Terrordatenbank World-Check im Netz zu finden

  3. Linux-Distribution

    Ubuntu diskutiert Ende der 32-Bit-Unterstützung

  4. Anrufweiterschaltung

    Bundesnetzagentur schaltet falsche Ortsnetznummern ab

  5. Radeon RX 480 im Test

    Eine bessere Grafikkarte gibt es für den Preis nicht

  6. Overwatch

    Ranglistenspiele mit kleinen Hindernissen

  7. Fraunhofer SIT

    Volksverschlüsselung startet ohne Quellcode

  8. Axon 7 im Hands on

    Oneplus bekommt starke Konkurrenz

  9. Brexit

    Vodafone prüft Umzug des Konzernsitzes aus UK

  10. Patent

    Apple will Konzertaufnahmen verhindern



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Oneplus Three im Test: Ein Alptraum für die Android-Konkurrenz
Oneplus Three im Test
Ein Alptraum für die Android-Konkurrenz
  1. Android-Smartphone Diskussionen um Speichermanagement beim Oneplus Three
  2. Smartphones Oneplus soll keine günstigeren Modellreihen mehr planen
  3. Ohne Einladung Oneplus Three kommt mit 6 GByte RAM für 400 Euro

Mikko Hypponen: "Microsoft ist nicht mehr scheiße"
Mikko Hypponen
"Microsoft ist nicht mehr scheiße"

Prozessor: Den einen Core M gibt es nicht
Prozessor
Den einen Core M gibt es nicht
  1. Elitebook 1030 G1 HPs Core-M-Notebook soll 13 Stunden durchhalten

  1. Re: Fehler im Artikel: S/MIME wird unterstützt

    zu Gast | 21:53

  2. Re: Vorsicht!

    Pjörn | 21:53

  3. Re: Ein Schritt in die richtige Richtung, leider...

    The_Soap92 | 21:51

  4. Re: bei den Preisen...

    sneaker | 21:50

  5. Re: Totgeburt

    zu Gast | 21:49


  1. 18:14

  2. 18:02

  3. 16:05

  4. 15:12

  5. 15:00

  6. 14:45

  7. 14:18

  8. 12:11


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel