Schermi al DNA

Parto chiedendo subito scusa per il titolo perché ciò di cui parleremo fa si uso di DNA ma non è né il solo componente né il principale utilizzato per mettere insieme questo simpatico componente tecnologico che, in accordo con l’argomento, potrebbe trovare applicazione nella produzione di pixel per schermi.

Lo studio in questione, portato avanti dalla collaborazione dei gruppi di ricerca di Anton Kuzyk e Juho Pokki dell’Università di Aalto, vede l’utilizzo di nanoparticelle d’oro (per la precisione nanocilindri) ,ricoperte di particolari molecole di DNA, sospese in un gel, per la produzione di un sistema in grado si sfruttare la particolare caratteristica dei nanocilindri di riuscire a selezionare le lunghezze d’onda trasmesse (o più semplicemente parlando di riuscire a cambiare il colore della luce che arriva ai nostri occhi) in base alla loro orientazione all’interno del gel stesso quando illuminate da luce polarizzata.

Quindi come preannunciato all’inizio dell’articolo il DNA non è l’ingrediente principale, o meglio non è lui il vero responsabile della produzione del colore, anche se il suo ruolo è piuttosto cruciale. Difatti sono le molecole di DNA ad essere responsabili dell’orientazione delle nanoparticelle all’interno del gel e che quindi permettono di sfruttare quest’ultime per produrre vari colori in base alle condizioni. Ma di quali condizioni stiamo parlando ?

Essenzialmente di temperatura.

Dovete sapere che le molecole di DNA ad una certa temperatura (detta temperatura di melting) vanno incontro ad un processo noto come denaturazione nel quale i due filamenti che lo compongono si separano; una volta che la temperatura ritorna a valori più bassi della temperatura di meeting i due filamenti si riaccoppiano ritornando allo stato di partenza.

Questa proprietà è stata abilmente sfruttata dagli scienziati di Aalto perché come potete immaginare questo cambiamento nella struttura del DNA che ricopre le particelle provoca anche variazioni nella loro orientazione all’interno del gel (e quindi il colore visto), variazioni che sono tra l’altro reversibili e quindi più facilmente “controllabili”. In più sono le nanoparticelle stesse che, liberando calore per effetto dell’illuminazione, agiscono da agente riscaldante rendendo il sistema completamente autonomo da altra componentistica per svolgere questo compito.

Il team di ricerca ha sviluppato vari tipi di DNA con diverse temperature di melting per capire quali siano le molecole che producono i risultati migliori. Per il momento pare che i ricercatori siano stati in grado di produrre “solo” luce rossa e verde con questo sistema e quindi mancherebbe ancora il blu all’appello per poter pensare ad una possibile applicazione nel campo degli schermi.

Arrivati a questo punto comunque non penso che il team si fermerà e sicuramente continuerà a lavorare su questo progetto per portarlo il più avanti possibile e se anche mi sbagliassi è certo che hanno posto le basi per lo sviluppo di sistemi piuttosto interessanti e sono certo che in ogni caso la comunità scientifica in generale in un qualche modo le sfrutterà.

Come sempre vi lascio in calce tutti i riferimenti utilizzati per la produzione di questo articolo nonché il link all’articolo originale riguardante lo studio analizzato:

  1. https://phys.org/news/2022-06-gold-nanoparticles-custom-dna-molecules.html
  2. Joonas Ryssy et al, DNA‐Engineered Hydrogels with Light‐Adaptive Plasmonic Responses, Advanced Functional Materials (2022).  DOI: 10.1002/adfm.202201249

Parole per TAGs: Schermi, Display, Nanotecnologia, DNA

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