Одноэлектронные схемы получили с помощью ДНК

В Университете Тампере (Финляндия) продемонстрирован метод изготовления наноэлектронных устройств с помощью ДНК. При этом белковая молекула не участвует собственно в электронном функционировании созданной схемы, а выполняет роль «строительных лесов» для сборки линейной наноструктуры из трёх золотых наночастиц.

Природа электропроводности в таких наноматериалах другая, чем в обычных, макроскопических металлических структур, где влияние на ток индивидуальных электронов исчезающе мало. В новой структуре электроны туннелируются с электрода, подключенного к источнику питания, в ближайшую наночастицу, затем в следующую и так далее, перескакивая через промежутки между ними.

Одноэлектронные наноструктуры уже более двух десятилетий изготавливали с использованием традиционных методов микро- и нанопроизводства. Их размеры составляли десятки нанометров, а работать эти схемы могли только при криогенных температурах.

Как отмечают финские исследователи, как правило, рабочая температура повышается с уменьшением габаритов подобных устройств. Конечная же цель — функционирование при комнатной температуре — была неосуществима на современном технологическом уровне, поэтому авторам работы, о которой рассказывает статья в Nano Letters, пришлось искать новые пути.

Новый, предложенный ими процесс полностью базируется на самосборке ДНК. Прикрепленные к белковой молекуле золотые наночастицы в водном растворе могут организовываться в последовательность требуемой формы и подключаться к внешней цепи для электрических измерений.

Тестирование подтвердило, что новый масштабируемый метод нанопроизводства на основе ДНК действительно можно эффективно применять для изготовления одноэлектронных схем, работающих при комнатной температуре.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365