Ученым впервые удалось использовать полупроводниковые свойства углеродных нанотрубок и строительные возможности ДНК для создания сверхминиатюрных электронных устройств.
Многие специалисты уже давно присматриваются к углеродным нанотрубкам как к замене кремнию при выпуске сложных электронных устройств. Однако сейчас на пути создания таких устройств стоит несколько препятствий. В частности, сборка нанотрубок в полупроводниковые схемы - очень долгий и трудоемкий процесс.
В корне изменить ситуацию решили ученые израильского технологического института Technion. На роль "строителя" для наноэлектроники они выбрали длинные молекулы ДНК, которые способны выстраивать белки в заданном порядке. Специалисты Technion решили, что если заставить эти молекулы комбинировать углеродные нанотрубки так же как и белки, то ДНК сможет самостоятельно выполнять сборку полупроводниковых элементов.
Чтобы выполнить намеченное, нужно было решить две главных проблемы: найти способ "крепления" нанотрубок к цепочке ДНК и сделать так, чтобы часть ДНК могла проводить электричество.
Вначале исследователи покрыли центральную часть цепочки ДНК слоем белка, а нанотрубки - слоем антител. Оба эти слоя и послужили "клеем", с помощью которого нанотрубки самостоятельно "подключились" к определенным участкам ДНК.
К полученной конструкции добавили ионы серебра, которые покрыли свободные от белка области ДНК. Затем ионы были нейтрализованы альдегидом, в результате чего образовался сплошной проводящий слой серебра. Добавление золота стало завершающим этапом - этот металл покрыл серебро, превратив определенные участки ДНК в электроконтакты.
В результате получился нанотранзистор, состоящий из нанотрубки и прикрепленных к ее концам контактов. При подаче напряжения нанотрубка замыкает контакты, а когда напряжение не подается, цепь размыкается. Используя ту же технологию, ученым удалось объединить два транзистора.
Работа израильских специалистов наглядно продемонстририровала, как биологические процессы можно использовать для создания полупроводниковых схем методом "самосборки". Впрочем, от появления коммерческих устройств на основе этой технологии человечество отделяют долгие годы дополнительных исследований, предупреждают ученые, пишет "iTware".
