Tranzistor z nanotrubiček a z DNA

V izraelské laboratoři bylo vyvinuto první elektronické nanozařízení, které využívá jak samoorganizačních schopností DNA, tak vlastností uhlíkových nanotrubiček.

Tranzistor z nanotrubiček a z DNA


V izraelské laboratoři bylo vyvinuto první elektronické nanozařízení, které využívá jak samoorganizačních schopností DNA, tak vlastností uhlíkových nanotrubiček.

Vědci z izraelského technologického ústavu (Technion-Israel Institute of Technology) využili při vývoji samoorganizujícího se nanotranzistoru jednak neobyčejných konstrukčních schopností kyseliny deoxyribonukleové (DNA), jednak výhodných fyzikálních vlastností uhlíkových nanotrubiček, jež umožňují sestavit elektrické obvody v měřítku nanometru. Výsledkem jejich úsilí je první funkční elektronické nanozařízení, které může být předstupněm ke konstrukci složitějších elektronických nanosystémů.

Doktor Erez Braun, jenž vývoj tohoto „neviditelného tranzistoru“ vedl, na tiskové konferenci poznamenal: „Z mikrobiologie je dobře známo, že DNA má vynikající konstrukční a samoorganizační schopnosti, nevýhodou této makromolekuly ovšem je, že nevede elektrický proud. Z tohoto důvodu jsme usilovali svázat do struktury DNA nesmírně tenké nanotrubičky, které jsou naopak vynikajícími vodiči. Póly elektrod byly vytvořeny přidáním nepatrného množství kovových prvků, stříbra a zlata, na konce jednotlivých nanotrubiček, tzv. emitorů a kolektorů, jež v tranzistorech tvoří přechody. Toto zařízení o velikosti 45 nm dokáže fungovat jako běžný tranzistor a pracuje při běžné pokojové teplotě. Vědci dokonce úspěšně vyzkoušeli propojit dva nanotranzistory do obvodu na bázi levotočivých šroubovnicových řetězců DNA, tedy obdobnou metodou, jaká se využívá v mikrobiologii.

Práce Ereze Brauna a jeho kolegů naznačuje, jakým směrem se bude odvíjet nanotechnologický výzkum. Tato oblast evidentně nezůstane v pouhé kombinaci mechaniky a chemie anorganických molekul, jak to popisovali ve svých vizionářských dílech futurologové. Naopak. Jak se ukazuje, síla „nanotech“ bude v příštích letech spočívat v propojování nanomechanických zařízení s biologickými systémy živé přírody, která dokáže skládat a organizovat složité organismy na úrovni molekul.

První samoorganizační tranzistor, jak se Erez Braun rovněž vyjádřil, je jen úvodním krokem k vytvoření funkčního molekulárního počítače. Jeho komponenty nepřesáhnou velikost několika desítek nanometrů, přičemž vědci doufají, že výpočetní výkon tohoto mikropočítače vysoko předčí výkony dnešních běžných PC.

Více informací
Technion-Israel Institute of Technology
http://www.technion.ac.il/english

DNA used to create self-assembling nano-transistor
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2003-11/asft-dut111803.php

New Scientist
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994406


Poznámka Pavel Houser: Principy metody nejsou příliš jasné a právě procházejí patentovacím postupem. U DNA se však nevyužívá jejích replikačních schopností, ale schopnosti se zformovat do určitého geometrického tvaru - dvojšroubovice. DNA tedy funguje v roli jakési výztuže, pojiva, svorníku, nosiče (etc.), který zajistí správné geoemtrické seskládání polovodičových prvků...





Komentáře