Abo
  • Services:
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. M&C TechGroup Germany GmbH, Ratingen
  2. Universität Passau, Passau
  3. Robert Bosch GmbH, Stuttgart-Vaihingen
  4. Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. Einzelne Folge für 2,99€ oder ganze Staffel für 19,99€ kaufen (Amazon Video)
  2. 299,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)
  3. 1 Monat für 1€

Folgen Sie uns
       


  1. Elektrorennwagen

    VW will elektrisch auf den Pikes Peak

  2. Messung

    Über 23.000 Funklöcher in Brandenburg

  3. Star Wars Battlefront 2 Angespielt

    Sternenkrieger-Kampagne rund um den Todesstern

  4. Nach Wahlniederlage

    Netzpolitiker Klingbeil soll SPD-Generalsekrektär werden

  5. Adasky

    Autonome Autos sollen im Infrarot-Bereich sehen

  6. Münsterland

    Deutsche Glasfaser baut weiter in Nordrhein-Westfalen aus

  7. Infineon

    BSI zertifiziert unsichere Verschlüsselung

  8. R-PHY- und R-MACPHY

    Kabelnetzbetreiber müssen sich nicht mehr festlegen

  9. ePrivacy-Verordnung

    Ausschuss votiert für Tracking-Schutz und Verschlüsselung

  10. Lifetab X10605 und X10607

    LTE-Tablets direkt bei Medion bestellen



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Flettner-Rotoren: Wie Schiffe mit Stahlsegeln Treibstoff sparen
Flettner-Rotoren
Wie Schiffe mit Stahlsegeln Treibstoff sparen
  1. Hyperflight China plant superschnellen Vactrain
  2. Sea Bubbles Tragflächen-Elektroboote kommen nach Paris
  3. Honolulu Strafe für Handynutzung auf der Straße

Cybercrime: Neun Jahre Jagd auf Bayrob
Cybercrime
Neun Jahre Jagd auf Bayrob
  1. Antivirus Symantec will keine Code-Reviews durch Regierungen mehr
  2. Verschlüsselung Google schmeißt Symantec aus Chrome raus
  3. Übernahme Digicert kauft Zertifikatssparte von Symantec

Passwortmanager im Vergleich: Das letzte Passwort, das du dir jemals merken musst
Passwortmanager im Vergleich
Das letzte Passwort, das du dir jemals merken musst
  1. 30.000 US-Dollar Schaden Admin wegen Sabotage nach Kündigung verurteilt
  2. Cyno Sure Prime Passwortcracker nehmen Troy Hunts Hashes auseinander
  3. Passwortmanager Lastpass ab sofort doppelt so teuer

  1. Re: Bitte nicht mehr Funk, sonst schlägt das...

    Keridalspidialose | 22:04

  2. Rock64 oder Odroid HC-1 oder Banana M2 Berry

    Peter123 | 22:02

  3. Naja, Hauptsache BSI zertifiziert ... [kwT]

    mmarcel | 22:00

  4. Re: Sollten lieber den Desktop komplett an MacOS...

    der_wahre_hannes | 21:51

  5. Re: Wenn man dem System Linux schaden wöllte,

    der_wahre_hannes | 21:49


  1. 18:37

  2. 18:18

  3. 18:03

  4. 17:50

  5. 17:35

  6. 17:20

  7. 17:05

  8. 15:42


  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