Crack is found on the soil when severe drought comes, which inspired the idea to rationalize patterning applications using dried deoxyribonucleic acid (DNA) film. DNA is one of the massively produced biomaterials in nature, showing the lyotropic liquid crystal (LC) phase in highly concentrated conditions. DNA nanostructures in the hydrated condition can be orientation controlled, which can be extended to make drying-induced cracks. We explore the controlled crack generation in oriented DNA films by inducing mechanical fracture through organic solvent-induced dehydration (OSID) using tetrahydrofuran (THF). The corresponding simulations show a strong correlation between the long axis of DNA due to the shrinkage during the dehydration. The cracks are controlled by simple brushing and a 3D printing method. This facile way of aligning cracks will be used in potential patterning applications.
극심한 가뭄이 오면 토양에서 균열이 발견되는데, 이는 디옥시리보핵산(DNA) 필름을 건조하여 패터닝에 적용하려는 아이디어에 영감을 주었습니다. DNA는 대량 생산이 가능한 생체 물질 중 하나이며, 고도로 농축된 조건에서 유방성 액정(LC)상을 보입니다. 수화 상태의 DNA 나노 구조는 방향을 제어할 수 있으며, 이는 건조로 인한 균열을 만들기 위해 확장될 수 있습니다. 우리는 테트라하이드로푸란(THF)을 사용하여 OSID(유기용매에 의한 탈수)를 통해 기계적 파괴를 유도했습니다. 배향된 DNA 필름에서 DNA 사슬 방향과 평행한 균열이 생성됨을 탐구했고, 상응하는 시뮬레이션은 탈수 중 부피 수축과 DNA 장축 사이의 강한 상관 관계를 보여줍니다. 균열은 간단한 브러싱 및 3D 프린팅 방법으로 제어할 수 있습니다. 이러한 정렬된 경로는 패터닝 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
