Колумбийский университет

История

2025: Создание революционной технологии 3D-печати — здания можно создавать из молекул материалов и воды

Ученые Колумбийского университета создали инновационную технологию трехмерной печати, использующую молекулы ДНК в качестве строительного материала вместо традиционных пластиков и металлов. Профессор химической инженерии Олег Ганг и его коллеги программируют молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты для самоорганизации в сложные трехмерные конструкции, которые собираются в водной среде без внешнего воздействия. О разработке революционной методики стало известно в июле 2025 года.

Новая технология превращает молекулы ДНК в управляемые строительные элементы — воксели, каждая грань которых соединяется с соседними блоками через заданную последовательность нуклеотидов. Процесс напоминает сборку трехмерного паззла, где каждый элемент точно соответствует определенной позиции в итоговой структуре.

𝓲

Фото: Freepik

Исследовательская группа разработала алгоритм MOSES, который определяет необходимые воксели для создания конкретных иерархически организованных наноструктур. Система использует принцип обратного проектирования — сначала задается требуемая форма и функция объекта, затем программа рассчитывает оптимальное разложение на молекулярные компоненты.Как построить цифровой фундамент для мебельного ритейла будущего 8.1 т

Ключевое преимущество методики заключается в способности создавать сложные 3D-структуры одновременно в параллельном режиме. В отличие от фотолитографии с поэтапным нанесением слоев или традиционной 3D-печати с ограниченным разрешением, ДНК-самоорганизация обеспечивает беспрецедентную точность создания наноматериалов.

Команда продемонстрировала несколько функционирующих прототипов различного назначения. Созданы кристаллические структуры, имитирующие архитектуру солнечных панелей, спиральные решетки и устройства с заданными оптическими свойствами. Одно из устройств, разработанное совместно с профессором Колумбийского университета Нанфаном Ю, предназначено для будущих оптических компьютеров.^[1]

Примечания