Perlų įlankos kvantinė technologija

   Mėgdžiojant jūros sraiges, kurių dėka atsiranda perlai, pavyko sukurti naują "kvantinių taškų", mažyčių puslaidininkinių medžiagų sankaupų, gerai tinkančių naujos kartos lazeriams, gamybos technologiją. Kvantiniame taške tėra vos po vieną du elektronus. Tuos į tašką įspraustus elektronus nesunku priversti spinduliuoti šviesą.

   Tokių darinių, turinčių vos po keletą elektronų gamyba, yra labai sudėtinga. Pasirodo, kad jūros sraigės šį procesą yra puikiausiai įvaldžiusios. Šie sutvėrimai sukuria perlų užuomazgas išskirdami baltymus, sujungiančius kalcio karbonato grūdelius į labai vientisą darinį, kuris yra 3000 kartų kietesnis nei be baltymų pagalbos atsiradęs kalcio karbonatas.

   Reikia pakeisti kalcio karbonatą puslaidininkiu ir kiekvienas šios medžiagos grūdelis virs idealiu kvantiniu tašku. Tatai pabandė padaryti Angela Belcher, Texaso universiteto Austine medžiagotyrininkė. Ji sukūrė peptidus, kurie yra analogiški sraigių išskiriamiems baltymams. Šie peptidai surenka juos supančiame tirpale kalcio ir sieros jonus ir sujungia juos į kvantinius taškus.

   Belcher grupė susintezavo įvairius peptidus ir patikrino, kaip jie sukimba su puslaidininkinio kristalo paviršiumi. Buvo pasirinkti tie peptidai, kurie tai daro stipriausiai. Vienas iš jų labai stipriai prikibdavo prie kadmio sulfido sudarydamas šios medžiagos kvantinius taškus. Po to Belcher įvedė šį peptidą į išorinę bakterijos ląstelės membraną, o pačias bakterijas patalpino tirpale su kadmio bei sieros šaltiniais. Kaip ir tikėtasi, ląstelių paviršiuje atsirado kadmio sulfido kvantiniai taškai, kurie, apšvietus juos lazeriu, pradėdavo švytėti.

   "Mes galime pasirinkti bakterijas, sugebančias auginti iš tirpalo kvantinius taškus", sako Belcher. "Ši technologija gali padėti sukurti naujos kartos kvantinių taškų lazerius, tinkamus ultraspartiems optiniams prietaisams".


Mokslo įdomybės