中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)德國赫姆霍茲研究中心官網(wǎng)9日報道,該中心德累斯頓羅森多夫?qū)嶒炇液团恋虏┒鞔髮W(xué)研究人員在開發(fā)遺傳物質(zhì)電路方面取得突破:他們通過加入鍍金納米粒子,首次在單鏈DNA自組裝納米線中檢測到電流。相關(guān)研究發(fā)表在科學(xué)期刊《朗繆爾》(Langmuir)上。
近年來,計算機(jī)芯片重要元件已縮小至14納米,但傳統(tǒng)工藝總是從較大尺寸逐步剪切成想要的結(jié)構(gòu),這種“自上而下”的方法現(xiàn)已達(dá)到物理極限,縮小尺寸越來越難。研究人員一直在尋求可替代的方法,而用原子和分子自組裝復(fù)雜組件是其中之一。
這種自組裝就像折紙技術(shù),是一種顛覆傳統(tǒng)工藝的“自下而上”方法,小分子自組裝成更大的復(fù)雜結(jié)構(gòu),無需剪切縮小。參與研究的阿圖爾·埃布解釋說,這次的DNA納米電線是利用一條較長的單鏈DNA與幾個較短DNA片段通過堿基對作用形成,這種DNA折疊技術(shù)獲得的元件比現(xiàn)有最小計算機(jī)芯片組件還要小很多,能用來制造非常小的電路。
但DNA電線長期面臨一大難題:不能很好傳導(dǎo)電流。埃布和同事克服了這一難題,他們將鍍金納米顆粒鍵合到DNA電線上,再用電子束光刻技術(shù)讓每條納米電線通過電極相連。“將較大電極與DNA結(jié)構(gòu)相連,解決了困擾已久的技術(shù)難題,現(xiàn)在我們首次能精確地檢測DNA電線內(nèi)流經(jīng)的電荷量。”埃布解釋道。
雖然研究人員真實檢測到電流傳導(dǎo),但電流大小與周圍溫度有關(guān)。室溫下,納米線導(dǎo)電性能正常,即使電線間結(jié)合不緊密,也會有電子從一個金粒子跳到另一個金粒子上形成電流。
埃布指出,目前只能測出有電流,由于傳輸距離太短,最先進(jìn)的顯微鏡也無法捕捉。接下來他們會繼續(xù)改進(jìn),在金粒子中加入導(dǎo)電聚合物材料,優(yōu)化金屬化過程,用性價比更高的金屬取代金粒子等。