基于DNA纳米技术的晶体材料构建

纳米颗粒晶体在电学、光学、磁学等方面具有独特的性质与优越的性能,人工构建纳米颗粒晶体对于材料科学的功能突破和性能发展具有重要意义。DNA由于其具有碱基互补配对的特性,可以用于构建各种纳米级结构、组装晶体并调控结构与组成,从而实现材料特定性能的定制。目前,DNA纳米技术构建的纳米颗粒晶体材料已经在催化剂、光学器件、半导体材料等方面实现了应用,表明其构建三维晶体作为普适的周期性分子支架的基本目标逐步实现。在这篇综述里,我们系统性地阐述了DNA瓦片、可编程原子等价物、DNA折纸三种重要DNA纳米晶体构建技术的发展历程与最近的研究进展,并对利用DNA纳米技术构建晶体材料的未来发展方向进行了讨论。