基于DNA纳米技术的纳米表面精准调控及手性等离子体超结构构筑的任务书.docx

基于DNA纳米技术的纳米表面精准调控及手性等离子体超结构构筑的任务书
任务书
任务目的：
本任务的目的是通过DNA纳米技术，探索纳米表面精准调控和手性等离子体超结构构筑的方法，为纳米电子学、光电子学等领域提供新的解决方案。
任务背景：
DNA纳米技术是一种利用DNA分子的自组装能力构造纳米级别物体的技术。通过选择不同序列的DNA单链进行化学修饰，可以实现对DNA双链的精确控制，从而构建具有不同结构和功能的超分子体系。DNA纳米技术在纳米电子学、生物传感器、分子诊断、分子机器等领域都有广泛的应用前景。
等离子体超结构是一种由等离子体体系构成的纳米结构。等离子体是物质电荷密度和电场强度变化引起的电子波浪的介质，具有一系列特殊的物理性质，如高灵敏度、高空间分辨率、可控性等，已经广泛应用于纳米光电子学、化学传感等领域。手性等离子体超结构的构筑是一个研究热点，可用于激发手性分子的选通性、光子晶体传感器和手性催化等领域。
任务内容：
本任务旨在使用DNA纳米技术构建一些具有精确控制的表面纳米结构，探究它们对于物质的性质和反应的影响，重点研究一些具有手性和反手性等离子体超结构的构筑方法和性质。
具体任务包括以下内容：
1.掌握DNA纳米技术的原理和方法，包括单链DNA的化学修饰、DNA双链的自组装等。
2.构建不同形状和大小的DNA纳米结构，包括线性和环形DNA自组装的纳米管、纳米环、纳米盒等，控制DNA双链的方向、密度和排列方式，精准控制构建的纳米结构的尺寸和形状。
3.研究DNA纳米结构的性质和应用，了解它们对于物质性质和反应的影响，比如碳纳米管和金纳米颗粒等的性质调控。
4.使用DNA纳米结构构建具有手性和反手性的等离子体超结构，通过调节DNA纳米结构的各种参数来实现超结构的手性控制和性质优化。探究手性等离子体超结构在激发手性分子的选通性和光响应上的应用前景。
5.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、荧光显微镜、紫外-可见吸收光谱等表征方法对构建的DNA纳米结构和等离子体超结构进行分析和评价。
任务成果：
1.掌握DNA纳米技术的实验操作技能，熟悉DNA纳米结构的构建、性质和应用。
2.构建具有不同形状和大小的DNA纳米结构，比如DNA纳米管、纳米环、纳米盒等，并掌握精准控制的技术方法。
3.研究DNA纳米结构的性质和应用，探究它们对物质性质和反应的影响。
4.构建具有手性和反手性的等离子体超结构，并探究其手性控制和应用前景。
5.通过实验和表征手段，对DNA纳米结构和等离子体超结构的结构、形貌、性质等进行分析和评价，并撰写实验报告。
参考文献：
1.SeemanN.C.DNAinamaterialworld.Nature(2003)421:427-431.
2.ShettyR,etal.DNA-nanoparticlesuperlatticesformedfromanisotropicbuildingblocks.NatureMaterials(2011)10:741-746.
3.WagnerJ,etal.HierarchicalassemblyofmetalnanoparticlesuperstructuresusingprogrammableDNAscaffolds.NatureNanotechnology(2016)11:1-7.
4.GaoW,etal.DirectobservationofthechiralspinstructureofindividualhelimagneticSkyrmions.Science(2016)360:1410-1414.
5.MaierS.A.Plasmonics:FundamentalsandApplications.NewYork,Springer(2007).