Создана лампочка на основе ДНК лосося

Учёные построили необычный светодиод, используя в качестве ключевого компонента "молекулу жизни". О появлении нового источника света отчитались Грегори Зотцинг (Gregory Sotzing) и его коллеги из университета Коннектикута.

Учёные показали на опыте, что данная ДНК-лампочка способна выдавать чистый белый свет, традиционно представляющий некоторую проблему для светодиодов (фото Angewandte Chemie).

Исследователи добавили к молекулам ДНК лосося набор из двух типов флуоресцентных красителей, которые сами прикреплялись к спирали. Затем физики спряли из множества ДНК наноразмерные волокна, используя так называемый электроспиннинг. Получившийся материал обладал высокоорганизованной структурой с гомогенным распределением хромофоров, а это было важно для конечного изделия.

Такие ДНК-волокна Грегори и члены его лаборатории поместили на поверхность ультрафиолетового светодиода. При включении последнего, новое покрытие эффективно преобразовывало ультрафиолет в видимый свет, спектр которого зависел от пропорций между красителями двух типов. Меняя массовую долю красителя, сообщают авторы изобретения, можно менять и цветовую температуру белого (от холодного до тёплого оттенка), а при смене пропорций флуоресцентных молекул ДНК-лампочка может выдавать почти любой цветной поток, от синего до оранжевого.

При этом для тонкой настройки спектра оказалось очень важным, чтобы красители не просто находились в определённом соотношении между собой. Тогда в таком случае их просто можно было бы смешать "в колбе", без всяких ДНК. Секрет новой системы в том, что молекулы хромофора различного вида находятся тут на точно выверенном расстоянии друг от друга (это и обеспечивает спираль ДНК), в результате чего создаются условия для многократного переизлучения исходных волн от УФ-светодиода на новых частотах и сложения таких вторичных волн между собой.

Интересно, что ранее те же исследователи пробовали просто размещать на поверхности ультрафиолетового светодиода тонкую плёнку из молекул ДНК, с подсоединёнными к биополимеру красителями. Но опыт показал, что система на основе не просто ДНК, но именно волокон, сплетённых из "молекул жизни", даёт в 10 раз более яркий свет. А всё дело — в более эффектной передаче энергии между молекулами хромофоров.

Американские экспериментаторы отмечают, что ДНК — это прочный и долговечный полимер, так что новые органические светодиоды могут работать дольше иных соперников. Детали этой работы изложены в статье в Angewandte Chemie.

Какие передовые источники света, в конечном счёте, окажутся жизнеспособными — покажет время. Это зависит от их эффективности, долговечности и, что немаловажно — стоимости и пригодности к массовому производству.