这种工程材料的一个可能的结果是超导体，它具有零电阻，允许电子不受阻碍地流动。这意味着它们不会损失能量，也不会产生热量，不像电流传输的方式。开发一种可以在室温下广泛使用的超导体——而不是像现在这样可能在极高或极低的温度下使用——可能会带来超高速计算机、缩小电子设备的尺寸、让高速列车漂浮在磁铁上、减少能源消耗，以及其他好处。

50多年前，斯坦福大学物理学家威廉·a·利特尔首次提出了这样一种超导体。科学家们花了几十年的时间试图让它发挥作用，但即使在验证了他的想法的可行性之后，他们仍然面临着一个似乎无法克服的挑战。直到现在。

UVA生物化学和分子遗传学的Edward H. Egelman博士一直是冷冻电子显微镜(cro - em)领域的领导者，他和他实验室的研究生Leticia Beltran使用冷冻电子显微镜成像来完成这个看似不可能的项目。“这表明，”他说，“低温电镜技术在材料研究中具有巨大的潜力。”

原子级工程

实现利特尔超导体想法的一个可能方法是修改碳纳米管的晶格，碳纳米管是中空的碳圆柱体，非常小，必须用纳米来测量——十亿分之一米。但这是一个巨大的挑战:控制纳米管上的化学反应，使晶格能够按照需要精确地组装，并发挥预期的功能。

埃格尔曼和他的合作者在生命的基石中找到了答案。他们用DNA——一种告诉活细胞如何运作的遗传物质——来指导一种化学反应，这种化学反应将克服利特尔的超导体的巨大障碍。简而言之，他们利用化学进行了惊人精确的结构工程——在单个分子水平上进行构建。结果是一个碳纳米管的晶格，根据利特尔的室温超导体的需要组装起来。

Egelman说:“这项工作表明，有序的碳纳米管修饰可以通过利用dna序列控制相邻反应位点之间的间距来实现。”

研究人员说，他们建造的晶格目前还没有进行超导性测试，但它提供了原理证明，并且在未来具有巨大的潜力。Egelman说:“虽然冷冻电镜技术已经成为生物学中确定蛋白质组合原子结构的主要技术，但到目前为止，它在爱博网投领导者材料科学中的影响要小得多。”Egelman之前的工作使他进入了美国国家科学院，这是科学家可以获得的最高荣誉之一。

埃格尔曼和他的同事们说，他们的dna引导的晶格结构方法可以有各种各样有用的研究应用，特别是在物理学方面。但它也证实了制造利特尔的室温超导体的可能性。科学家们的工作，加上近年来在超导体方面的其他突破，最终可能会改变我们所知道的技术，并导致一个更像《星际迷航》(Star Trek)的未来。

Egelman说:“虽然我们经常认为生物学使用物理爱博网投领导者学的工具和技术，但我们的工作表明，生物学中开发的方法实际上可以应用于物理学和工程学中的问题。”“这就是科学令人兴奋的地方:无法预测我们的工作将走向何方。”

这项工作得到了美国商务部国家标准与技术研究所、美国国立卫生研究院GM122510基金以及美国国家研究委员会博士后奖学金的支持。