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ASUの研究者はDNA折り紙の概念を用いたナノ電子デバイスを開発する方法を検討

Published on February 2, 2011 at 6:52 AM

DNA折り紙と呼ばれる概念を使用して、アリゾナ州立大学の研究者は、エレクトロニクス製品の次の世代を生産する道を開くしようとしている。

彼らは、iPodなど、iPadのと同様の機器などの民生および産業用電子機器のために小さなコンポーネントの作成を可能にする可能性を秘めているナノテクノロジーの進歩を追求している。

メーカーは、機器の小型にしたい"賢い。"問題は、これがまた、コンピューティング、コミュニケーションの配列を実行するコンポーネントの能力を増加させながら、さらに小さなナノメートルスケールでそのようなデバイスの内部の電気部品を作る必要とすることであるマルチメディア機能。

これらのコンポーネントの小型化と、すべてのコンピュータの中央処理装置(CPU)などの製造マイクロエレクト​​ロニクスコンポーネントの現在のメソッドを使用してはるかに高価になるだろう。

ASUのHongbinはYuとハオヤンは、コストを抑えるという新しい製造方法の基礎を開発するために提携しています。

Yuは助手電気科の教授、コンピュータ、およびエネルギー工学、工学のASUのアイラÅのフルトン学校のひとつです。ヤンは、教養と科学のASUの大学で化学と生物学科の教授です。

その進捗状況の詳細は、近年のナノ文学、アメリカ化学学会が発行する最先端のナノサイエンスとテクノロジージャーナルで報告されている。ニュースはまた、化学の世界、化学、化学科学を進めるための主要なヨーロッパの組織の王立協会の科学と技術のニュースのウェブサイトで紹介されている。

Yuは彼とヤンが模索されていることを説明し、"シリコンウエハ表面のナノ構造の配置を導くために修正されたボトムアップ自己組織化ナノ構造を組み合わせたトップダウンリソグラフィを使用する方法。"

トップダウンリソグラフィは、シリコンウェハ上に電気回路要素は彫刻がなされている方法と同様に、カットやエッチングにより構築されるプロセスです。これは、今日のコンピュータチップが製造されている方法です。

ボトムアップ自己組織化は、分子および/またはナノスケール材料は化学的結合または様々な類似の作用を用いて所望の構造に自己組織化されるプロセスです。

Yuとヤンは、効果的に自己組織化ボトムアップ関与する化学結合とトップダウンリソグラフィを結合するためにDNAを使用する方法を発見した。

これは、装飾や表象の形態に折り紙の伝統的な日本の芸術や技術に似て"DNA折り紙"デザインのテクニックを伴います。それは、DNA鎖は、異なる分子を取り付けることができるのペグボードを似たものに折り畳まれるようになります。

DNAにアタッチするためのさまざまな分子を有効にすると、より小さなナノ構造の構成を生成する - その結果、より小さい電子機器のコンポーネントの構築に道を開いた。

電子回路が動作している物質 - それを実現するために必要なDNAナノ構造は、シリコンプラットフォーム(基板と呼ばれる)に無差別に束縛するので、過去には、ボトムアップ自己組織化とトップダウンリソグラフィを組み合わせることが困難であることが判明している作製。

"あなたがそれらを可能にする基板の表面上にこれらのボトムアップ組み立てナノ構造を置く方法のいくつかの成功したデモが行われている、"ゆうは、単にこれらのデバイスを実行できないため、あなたが接続する場所を知っておく必要がある"、説明しています何を。"

問題を解決するために、ユさんの研究チームはプレハブは、金、シリコン基板上の特定の位置で"ナノアイランド"は、その後、唯一の金の島ではなく、シリコンウェーハに結合する特定の化学物質の両端を持っているDNAの折り紙を適用する。これは、DNAナノチューブは島々にのみ添付することができます。

現在の製造方法よりもはるかに少ないであろうコストで - 仕事は、それがDNAの二重らせんが小さく、電子メモリデバイスの製造を可能にする一次元および二次元構造を構築するために使用できることが可能だということを示しています。

より多くの進歩が必要な場合、Yu氏は述べています。

"このデモンストレーションでは、我々は1次元のDNAナノチューブで構成されて表面にパターンを構築することができたが、私たちの研究は、ナノスケールの電子回路のための不可欠な構成要素である2つの次元と、さらに洗練された構造を製造することが可能であることを示しています" Yu氏は述べています。 "だから、これは単に実現するために多くの魅力的な可能性の始まりです。"

ソース: http://www.asu.edu/

Last Update: 7. October 2011 01:57

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