Posted in | Nanoelectronics

Peneliti ASU Jelajahi Cara untuk Mengembangkan Perangkat Nanoelectronic Menggunakan DNA Konsep Origami

Published on February 2, 2011 at 6:52 AM

Menggunakan konsep yang disebut DNA origami, Arizona State University peneliti mencoba untuk membuka jalan untuk menghasilkan generasi berikutnya dari produk elektronik.

Mereka mengejar kemajuan dalam nanoteknologi yang memiliki potensi untuk memungkinkan pembuatan komponen yang lebih kecil untuk konsumen dan elektronik industri seperti iPod, iPads dan perangkat sejenis.

Produsen ingin membuat perangkat yang lebih kecil dan Masalahnya adalah bahwa ini memerlukan membuat bagian-bagian listrik internal perangkat tersebut pada skala nanometer yang lebih kecil, sementara juga meningkatkan kemampuan komponen untuk melakukan berbagai komputasi, komunikasi dan "cerdas." fungsi multimedia.

Membuat komponen-komponen yang lebih kecil akan menjadi jauh lebih mahal menggunakan metode saat komponen mikroelektronik manufaktur seperti unit pengolahan pusat (CPU) dari semua komputer.

ASU Hongbin Yu dan Hao Yan yang bekerja sama untuk mengembangkan dasar metode manufaktur baru yang akan menjaga harga turun.

Yu adalah asisten profesor di Sekolah Elektro, Komputer, dan Teknik Energi, salah satu ASU Ira A. Fulton Sekolah Teknik. Yan adalah seorang profesor di Departemen Kimia dan Biokimia di College ASU Liberal Seni dan Ilmu Pengetahuan.

Rincian kemajuan mereka baru-baru ini dilaporkan dalam Nano Letters, sebuah nanosains terkemuka dan teknologi jurnal yang diterbitkan oleh American Chemical Society. Berita juga telah tampil di Kimia Dunia, ilmu pengetahuan dan teknologi situs berita tentang Royal Society of Chemistry, organisasi Eropa terkemuka untuk memajukan ilmu kimia.

Yu menjelaskan bahwa ia dan Yan mengeksplorasi "bagaimana menggunakan top-down litografi dikombinasikan dengan struktur nano dimodifikasi bottom-up diri-perakitan untuk memandu penempatan struktur nano pada permukaan wafer silikon."

Top-down litografi adalah suatu proses dimana unsur-unsur sirkuit listrik pada wafer silikon yang dibangun dengan memotong dan etsa, dalam cara yang mirip dengan bagaimana patung-patung yang dibuat. Ini adalah bagaimana chip komputer saat ini yang diproduksi.

Bottom-up self-assembly adalah sebuah proses di mana molekul dan / atau bahan nano diri dirakit menjadi struktur yang diinginkan menggunakan ikatan kimia atau interaksi berbagai serupa.

Yu dan Yan telah menemukan cara untuk menggunakan DNA untuk secara efektif menggabungkan top-down litografi dengan ikatan kimia yang melibatkan bottom-up self-assembly.

Hal ini melibatkan "DNA origami" teknik desain yang mirip dengan seni Jepang tradisional atau teknik melipat kertas menjadi bentuk dekoratif atau representasional. Hal ini memungkinkan untai DNA untuk dilipat menjadi sesuatu yang menyerupai pegboard di mana molekul yang berbeda dapat dilampirkan.

Mengaktifkan berbagai molekul untuk melampirkan DNA menghasilkan konfigurasi struktur nano yang lebih kecil - sehingga membuka jalan untuk pembangunan lebih kecil komponen perangkat elektronik.

Di masa lalu telah terbukti sulit untuk menggabungkan top-down litografi dengan bottom-up perakitan diri-karena struktur nano DNA yang diperlukan untuk mewujudkannya akan mengikat pandang bulu ke platform silikon (disebut substrat) - materi yang sirkuit elektronik dibuat.

"Ada demonstrasi sukses beberapa cara untuk menempatkan bottom-up struktur nano berkumpul pada permukaan substrat di mana Anda ingin mereka menjadi," jelas Yu, "karena Anda tidak bisa hanya menjalankan perangkat ini, Anda perlu tahu di mana untuk menghubungkan apa. "

Untuk mengatasi masalah tersebut, tim peneliti Yu prefabrikasi emas "nano-pulau" di lokasi tertentu pada substrat silikon, kemudian diterapkan pada origami DNA yang telah berakhir kimia tertentu yang akan obligasi hanya ke pulau emas dan bukan wafer silikon. Hal ini memungkinkan nanotube DNA untuk melampirkan hanya ke pulau-pulau.

Pekerjaan menunjukkan bahwa itu mungkin bahwa heliks ganda DNA dapat digunakan untuk membangun struktur satu dimensi dan dua dimensi untuk memungkinkan pembuatan perangkat memori elektronik yang lebih kecil - dengan biaya yang akan jauh lebih sedikit daripada metode manufaktur saat ini.

Kemajuan lebih lanjut diperlukan, Yu mengatakan.

"Dengan demonstrasi ini kami mampu membangun pola pada permukaan yang terdiri dari hanya satu dimensi nanotube DNA, tetapi penelitian kami menunjukkan adalah mungkin untuk menghasilkan struktur dua dimensi dan bahkan lebih canggih yang blok bangunan penting untuk sirkuit elektronik skala nano," Yu mengatakan. "Jadi ini hanya awal dari banyak kemungkinan menarik untuk direalisasikan."

Sumber: http://www.asu.edu/

Last Update: 3. October 2011 03:19

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