Группа исследователей опубликовала в журнале Science Advances доклад с описанием новой технологии, позволяющей создавать металлические наноструктуры, строение которых задаётся молекулами ДНК. Новый метод можно применять в разных задачах конструирования микрообъектов.
Используя технику ДНК-оригами, ученые могут создать практически любую мыслимую наноразмерную поверхностную структуру, полностью из металла. Профессор Вейкко Линко из Университета Аалто утверждает: «Используя технику ДНК-оригами, мы можем создать поверхностный нанообъект любой формы, и теперь мы показали, как использовать эти точные нанообъекты в качестве трафарета для воспроизведения миллионов металлических наноструктур, с размерами порядка 10 нанометров, за один проход».
Эта технология ДНК-литографии, названая DALI, сделает возможным – в перспективе масштабное – производство разнообразных металлических наноструктур с конкретными плазмонными свойствами. Как это делается? Метод DALI работает с элементами ДНК, помещёнными на кремниевую подложку. Таким образом можно сформировать слой оксида кремния на открытых участках подложки.
В публикации профессор Линко объясняет: «Управляя этим процессом, мы можем получить слой оксида кремния с отверстиями, расположенными подобно структуре оригами, и затем этот слой оксида можно использовать как маску для литографии. В конце мы испаряем металл сквозь эти отверстия и создаём на прозрачном основании (сапфир) металлические структуры таких же форм и размеров, как и оригинальное ДНК-‘оригами’ «.
Способность покрыть металлическими наноструктурами всю прозрачную подложку делает возможным получение специфичных оптических свойств. Эти сверхмалые антенны можно применять для создания оптических устройств с заданным набором характеристик, в том числе в инфракрасной области. «На самом деле мы получили структуру, являющуюся самой маленькой в мире антенной формы «галстук-бабочка». Такой чрезвычайно малый размер расширяет рабочий диапазон от инфракрасного то видимого света», – говорит профессор Юсси Топпари. Эти структуры можно применять для улучшения рамановской спектроскопии или биосенсоринга.