Posted in | Nanoelectronics

ASU Forskere Udforsk måder at udvikle nanoelektroniske enheder ved hjælp af DNA Origami Concept

Published on February 2, 2011 at 6:52 AM

Ved hjælp af et begreb kaldet DNA-origami, er Arizona State University forskere forsøger at bane vejen til at producere den næste generation af elektronik produkter.

De er der forfølger fremskridt inden for nanoteknologi, der har potentiale til at muliggøre etablering af mindre komponenter til forbruger-og industriel elektronik, såsom iPods, iPads og lignende anordninger.

Producenter ønsker at gøre enhederne mindre og "smartere." Problemet er, at dette kræver at få det indre elektriske dele af sådanne apparater på en endnu mindre nanometer skala, mens også øge muligheden af ​​komponenterne til at udføre en bred vifte af it, kommunikation og multimediefunktioner.

Realiseringen af ​​disse komponenter mindre ville blive langt dyrere at bruge den nuværende metode til fremstilling mikroelektroniske komponenter såsom CPU'er (CPU'er) af alle computere.

ASU er Hongbin Yu og Hao Yan er gået sammen om at udvikle grundlaget for en ny fremstillingsmetode, der ville holde omkostningerne nede.

Yu er en adjunkt i School of Electrical, Computer, og Energiteknik, en af ​​ASU er Ira A. Fulton Skoler of Engineering. Yan er professor på Institut for Kemi og Biokemi i ASU College of Liberal Arts and Sciences.

Nærmere oplysninger om deres fremskridt er for nylig blevet rapporteret i Nano Letters, en førende nanovidenskab og-teknologi tidsskrift udgivet af American Chemical Society. Nyheden har også været vist på Kemi World, en videnskab og teknologi nyhedswebsted af Royal Society of Chemistry, det førende europæiske organisation for at fremme kemiske videnskaber.

Yu forklarer, at han og Yan er ved at undersøge ", hvordan man bruger top-down litografi kombineret med ændrede bottom-up selvsamlende nanostrukturer guide placeringen af ​​nanostrukturer på silicium wafer overflade."

Top-down litografi er en proces, hvor elektrisk kredsløb elementer på en silicium wafer er konstrueret ved at klippe og ætsning, på en måde svarende til, hvordan skulpturer er lavet. Dette er, hvordan nutidens computerchips fremstilles.

Bottom-up selvsamling er en proces, hvor molekyler og / eller nanoskala materialer er selvstændig samlet til den ønskede strukturer med kemiske bindinger eller forskellige lignende interaktioner.

Yu og Yan har opdaget en måde at bruge DNA til effektivt at kombinere top-down litografi med kemisk binding med bottom-up selvsamling.

Dette indebærer en "DNA-origami" design teknik svarende til den traditionelle japanske kunst eller teknik for at folde papir i dekorative eller repræsentations former. Det gør det muligt DNA-strenge for at blive foldet ind i noget der ligner en pegboard om hvor forskellige molekyler kan vedlægges.

Aktivering forskellige molekyler at knytte til det DNA giver mindre nanostruktur konfigurationer - og dermed åbne vejen for opførelse af mindre elektronisk anordning komponenter.

Før i tiden har det vist sig vanskeligt at kombinere top-down litografi med bottom-up selvsamling fordi DNA nanostrukturer kræves for at gøre det ske ville binde vilkårligt til silicium platform (kaldet et substrat) - det materiale, som et elektronisk kredsløb er fabrikerede.

"Der har været få vellykkede demonstrationer af hvordan man kan sætte disse bottom-up samlet nanostrukturer på overfladen af ​​substratet, hvor du vil have dem til at være," Yu forklarer, "fordi man ikke bare kan køre disse enheder, du behøver at vide hvor man kan tilslutte hvad. "

For at løse problemet, Yu forskning holdet præfabrikerede en guld "nano-ø" på bestemte steder på en silicium substrat, derefter anvendt DNA-origami, der har særlige kemiske ender, der vil obligationen kun til guld øen og ikke silicium wafer. Dette gør det muligt for DNA-nanorør til at fastgøre kun til øerne.

Det arbejde viser, at det er muligt, at en DNA dobbelt helix kan bruges til at bygge en-dimensionelle og to-dimensionelle strukturer, for at fremstillingen af ​​mindre elektroniske hukommelsesenheder - til en pris, der ville være langt mindre end de nuværende fremstillingsmetoder.

Flere er behov for fremskridt, Yu siger.

"Med denne demonstration var vi i stand til at bygge mønstre på overfladen, der består af kun én-dimensionelle DNA nanorør, men vores forskning viser, er det muligt at producere to-dimensionelle og endnu mere sofistikerede strukturer, der er væsentlige byggesten for nanoskala elektroniske kredsløb," Yu siger. "Så dette er kun begyndelsen på mange spændende muligheder for at blive realiseret."

Kilde: http://www.asu.edu/

Last Update: 4. October 2011 05:24

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit