כאשר אמנות ומדע נפגשים, סמיילי ננומטרי פונה לשפע [מצגת שקופיות]

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

חוקר הקלטק פול רותמונד מקפל את גדילי ה- DNA לאוריגמי של צורות ודפוסי ננו-סייז.

צפו במצגת.

פול רותמונד הוא מדען מחשבים ואמן, אם כי לא בהכרח לפי הסדר הזה. בעזרת כמה מולקולות DNA, מיקרוסקופ כוח אטומי ומחשב, הוא יכול להתאים את הדמיון של 50 מיליארד פרצופי סמיילי לחלל שלא גדול מטיפת מים.

רותמונד מתייחס לחלב האמנות, הביולוגיה והטכנולוגיה שלו כ"אוריגמי DNA ", מכיוון שהוא נוצר על ידי שימוש במאות גדילי DNA קצרים (שאותם מכנה רוטמונד" סיכות ") לקיפול סרטים גנטיים ארוכים בהרבה לצורות ודפוסי ננו.

היצירות המיקרוסקופיות שנוצרו מוצגות כעת עד 12 במאי ב- MoMA - המוזיאון לאמנות מודרנית בניו יורק כחלק מתערוכת "העיצוב והמוח האלסטי". המופע כולל תמונות של פתיתי שלג ומפות, שלא לדבר על פרצופי סמיילי בהשראת שנות השבעים, שרוחב כ- 100 ננומטר בלבד (אלפית רוחב שיער אנושי), בעובי שני ננומטר ומהווים כ- 14,000 בסיסי DNA.

קראו לזה אמנות המדע או, אם אתם מעדיפים, מדע האמנות. "יש אומנות ואסתטיקה בבחירה באיזו שאלה לשאול, באילו כלים להשתמש כדי לענות על השאלות הללו, ובמיוחד באופן בו מאוחר יותר מדמיינים ומסבירים את התשובות מאוחר יותר", אומר האמן-מדען, מקורב בכיר למדעי המחשב * במכון הטכנולוגי של קליפורניה בפסדינה. "אתה מעצב את החומר במחשב, אתה מזמין את גדילי ה- DNA, ומערבב אותם [במים מלוחים]." לאחר מכן יש לחמם את הגדילים לכמעט רותחים ואז לקרר אותם, מה שאורך מספר שעות. "זה פשוט כל כך פשוט," מוסיף רותמונד. *.

אבל אולי החשוב ביותר, אומר רותמונד, הוא שאוריגמי DNA מוכיח שניתן לשלוט על חומר מיקרוסקופי כך שהוא יוצר עצמים ספציפיים. "הסיבה שהעבודה מרגשת לייצור [פוטנציאל] מעגלים קטנים יותר", הוא אומר, "היא שהרזולוציה הזו קטנה בערך פי שמונה עד עשרה פעמים מהתכונות שבשבבי המחשב הנוכחיים [ב] 45 עד 60 ננומטר." תהליך יצירת אוריגמי DNA מאפשר לעצב צורות או דפוסים רבים בו זמנית (50 מיליארד בטיפת מים אחת), מה שסלל את הדרך להפוך המון מעגלים למהירים וזולים יותר מכפי שאפשר.

רוטמונד צופה יישומים אפשריים רבים אחרים גם כן. "זו תהיה סוג של מיטת בדיקה בקנה מידה ננו", הוא אומר, "כדי שתוכלו לסדר דברים איך שאתם רוצים, כדי לראות איך הם עובדים."

רותמונד עובד כיום עם יבמ כדי ליישם את הטכניקה על מעגלים, אך הוא מודה כי יישום לשימוש צרכני נמצא במרחק שנים. "בעוד חמישים שנה," הוא אומר, "או אולי מוקדם יותר, אנחנו רוצים להיות מסוגלים לתכנת מולקולות באותה צורה שאנחנו מתכננים מחשבים.".

* הערה: במקור זוהה פול רותמונד כעמית מחקר בכיר. כותרתו האחרונה והצעדים הנוספים הכרוכים בהכנת גדילי ה- DNA נוספו לאחר הפרסום המקורי של המאמר ב- 11 באפריל 2008.

צפו במצגת.