单分子形状的绝对和任意定向

DNA 折纸是一种模块化平台，用于结合分子和胶体成分以创建光学、电子和生物设备。将这些纳米级设备与微制造连接器和电路集成是具有挑战性的：大量自由扩散的设备必须固定在所需的位置，并具有所需的对齐方式。我们提出了一种 DNA 折纸分子，其在光刻结合位点上的能量景观具有独特的最大值。这一特性使得设备在二氧化硅表面上的对齐精度达到 3.2°。定向是绝对的（所有自由度均被指定）且是任意的（每个分子的定向均独立指定）。通过在微制造的光学腔内对齐荧光发射偶极子，证明了使用定向来优化设备性能的有效性。通过具有 12 种不同定向的 3456 个 DNA 折纸阵列展示了大规模集成，这些定向指示了激发光的偏振。