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Pesquisadores ASU estudar formas de desenvolver dispositivos de nanoeletrônica Usando DNA Concept Origami

Published on February 2, 2011 at 6:52 AM

Utilizando um conceito chamado de DNA origami, pesquisadores do Arizona State University estão tentando pavimentar o caminho para produzir as próximas gerações de produtos eletrônicos.

Eles estão buscando avanços na nanotecnologia, que têm o potencial para permitir a criação de componentes menores para o consumidor e eletrônica industrial, como iPods, iPads e dispositivos similares.

Fabricantes querem fazer a dispositivos menores e "mais inteligentes." O problema é que isso exige fazer as peças elétricas internas de tais dispositivos em uma escala nanométrica ainda menor, enquanto também aumenta a capacidade dos componentes para executar uma variedade de computação, comunicação e funções multimídia.

Tornando esses componentes menores se tornaria muito mais caro usar o método atual de fabricação de componentes microeletrônicos, tais como as unidades de processamento central (CPUs) de todos os computadores.

Hongbin ASU Yu Hao e Yan estão se unindo para desenvolver as bases de um novo método de fabricação que iria manter os custos baixos.

Yu é um professor adjunto na Escola de Computação, Elétrica, Energia e Engenharia, uma das Ira ASU Escolas A. Fulton de Engenharia. Yan é um professor do Departamento de Química e Bioquímica na Faculdade de ASU de Artes Liberais e Ciências.

Detalhes de seu progresso têm sido relatados recentemente na revista Nano Letters, um líder nanociência e tecnologia revista publicada pela Sociedade Americana de Química. A notícia também foi destaque na Química Mundial, um site de notícias de ciência e tecnologia da Royal Society of Chemistry, a organização líder na Europa para o avanço da química ciências.

Yu explica que ele e Yan estão a explorar "como usar top-down litografia combinados com nanoestruturas modificada bottom-up de auto-montagem para orientar a colocação de nanoestruturas na superfície do wafer de silício."

Top-down litografia é um processo pelo qual os elementos de circuitos elétricos em um wafer de silício são construídas através do corte e gravura, de uma forma semelhante à forma como são feitas esculturas. Isto é como os chips de computador de hoje são fabricados.

Bottom-up auto-montagem é um processo no qual as moléculas e / ou materiais em nanoescala são auto-montados em estruturas desejadas usando ligações químicas ou várias interações semelhantes.

Yu Yan e descobriram uma maneira de usar o DNA para combinar eficazmente top-down de litografia com ligação química envolvendo de baixo para cima a auto-montagem.

Isto envolve um "DNA origami" técnica de desenho semelhante à arte tradicional japonesa ou técnica de dobrar papel em formas decorativas ou de representação. Ele permite que cadeias de DNA a ser dobrada em algo semelhante a uma pegboard em que moléculas diferentes podem ser anexados.

Permitindo que várias moléculas para anexar ao DNA produz configurações menores nanoestrutura - abrindo assim o caminho para a construção de pequenos componentes do dispositivo eletrônico.

No passado, tem sido difícil de combinar top-down de litografia com bottom-up auto-montagem, porque as nanoestruturas DNA necessário para que isso aconteça de forma indiscriminada ligaria para a plataforma de silício (chamado de substrato) - o material no qual um circuito eletrônico é fabricada.

"Houve algumas manifestações bem sucedido de como colocar essas nanoestruturas bottom-up montada na superfície do substrato onde você quer que eles sejam," Yu explica, "porque você não pode simplesmente executar esses dispositivos, você precisa saber onde se conectar o quê ".

Para resolver o problema, a equipe de pesquisa Yu pré-fabricados de ouro "nano-ilhas" em locais específicos em um substrato de silício, em seguida, aplicou o origami de DNA que possui extremidades químicos específicos que irão único vínculo para a ilha de ouro e não o wafer de silício. Isso permite que os nanotubos de DNA para anexar apenas para as ilhas.

O trabalho demonstra que é possível que uma dupla hélice do DNA pode ser usado para construir estruturas unidimensional e bidimensional para permitir a fabricação de pequenos dispositivos de memória eletrônica - a um custo que seria muito menos do que os métodos de produção atual.

Mais progresso é necessário, diz Yu.

"Com esta demonstração fomos capazes de construir padrões na superfície, que consistem em apenas nanotubos unidimensional DNA, mas nossa pesquisa mostra que é possível produzir estruturas bidimensionais e ainda mais sofisticados que são elementos essenciais para circuitos eletrônicos em nanoescala," Yu diz. "Então, este é apenas o início de muitas possibilidades fascinantes para ser realizado."

Fonte: http://www.asu.edu/

Last Update: 9. October 2011 11:20

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