Voorzie nanodeeltjes van korte complementaire DNA-strengen en je kunt ze dwingen tot een bepaalde stapeling. Dat levert ‘voorspelbare’ composietmaterialen op die je bijvoorbeeld als katalysator kunt gebruiken, denken onderzoekers van Brookhaven National Laboratory.

In Nature Communications laten ze zien hoe je zo bolletjes kunt combineren met kubusjes of octaëdertjes. De DNA-strengen zijn zo gekozen dat de vormpjes wel aan elkaar hechten, maar niet aan een deeltje met dezelfde vorm. Zo krijg je iets dat lijkt op een uitvergrote kristalstructuur, met vormen die elkaar afwisselen. Waarbij octaëders uiteraard een ander kristalrooster opleveren dan kubussen.

Belangrijk is wel dat de DNA-strengen lang genoeg moeten zijn om de afstand te overbruggen tussen de deeltjes, die door het vormverschil per definitie niet strak op elkaar zitten, maar ook weer niet té lang. Bij deze experimenten varieerde de lengte van 18 tot 50 basen, waarbij alleen de buitenste 6 of 8 complementair waren en de rest alleen diende als verlengstuk..

Zou je de DNA-strengen er niet op zetten, dan zouden ze gewoon hun dichtste stapeling opzoeken. Wat in dit geval zou betekenen dat je een soort fasenscheiding krijgt waarbij bolletjes bij bolletjes en kubusjes bij kubusjes gaan liggen.

De hier gebruikte nanodeeltjes zijn van goud, met hoofdafmetingen van 46 nm. Maar voor dat materiaal is vooral gekozen omdat je het DNA er gemakkelijk aan kan hechten; in theorie moet het ook kunnen met andere metalen waarmee je iets wilt katalyseren.

bron: Brookhaven National Lab