Le aste quantistiche sugli scaffold del DNA potrebbero potenziare i futuri display VR

Aug 31, 2023

Spostati, punti quantici: le aste quantistiche potrebbero essere la prossima grande tecnologia di visualizzazione. Questi minuscoli bastoncini potrebbero migliorare i display 3D per i visori VR, e ora gli ingegneri del MIT hanno superato un ostacolo logistico disponendoli su un'impalcatura fatta di DNA.

I punti quantici sono minuscole particelle semiconduttrici, che possono essere facilmente regolate per brillare in diversi colori in base alle loro dimensioni. È già possibile ottenere televisori e monitor con punti quantici al loro interno, che si dice aumentino la qualità del colore e dell'immagine.

Ma le bacchette quantistiche sono una bestia diversa, meno conosciuta. Come suggerisce il nome, sono ancora molto piccoli ma più allungati dei loro cugini punteggiati, il che consente loro di controllare non solo il colore della luce che emettono ma anche la polarizzazione. Ciò può renderli utili per generare immagini 3D, consentendo una realtà virtuale più vibrante.

Il problema con l'ingrandimento è che è difficile allinearli tutti nella stessa direzione. Quindi, per il nuovo studio, il team del MIT ha studiato un nuovo tipo di sistema di supporto. L'ingrediente chiave? DNA.

I ricercatori hanno creato strutture origami dal DNA secondo uno schema a diamante ripetuto e hanno bloccato le aste quantistiche nei punti in modo che rimanessero ad almeno 10 nanometri di distanza l'una dall'altra. Ciò fa sì che puntino tutti nella stessa direzione e impediscano alla loro luce di interferire con quella dei vicini.

Per attaccare le barre quantistiche al DNA, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo processo di produzione in cui il DNA viene prima emulsionato in una miscela insieme alle barre. Questo viene poi rapidamente disidratato in modo che le molecole di DNA formino uno spesso strato all'esterno delle aste, che si collega come il velcro ai punti desiderati sull'impalcatura di diamante.

Poiché questo processo richiede solo pochi minuti, i ricercatori affermano che la tecnica potrebbe essere estesa più facilmente a sistemi commerciali rispetto ad altri metodi. I prossimi passi prevedono la creazione di wafer di barre quantistiche su scaffold di DNA, che potrebbero aiutare a sbloccare nuove applicazioni oltre ai display VR.

"Il metodo che descriviamo in questo articolo è eccezionale perché fornisce un buon controllo spaziale e orientativo del modo in cui sono posizionate le barre quantistiche", ha affermato Robert Macfarlane, uno degli autori dello studio. “I prossimi passi saranno la creazione di array più gerarchici, con struttura programmata su molte scale di lunghezza diverse. La capacità di controllare le dimensioni, le forme e il posizionamento di questi array di barre quantistiche è la porta d’accesso a tutti i tipi di diverse applicazioni elettroniche”.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Advances.

Fonte: MIT