DNA Origami umožňuje vyrábět supravodivé nano vodiče pro budoucí nanoelektronické obvody

Výroba nanoelektronických obvodů budoucnosti se stala mnohem zajímavější díky: DNA: origami

Neustálé hledání malých elektronických součástek přimělo mezinárodní tým vědců k jejich použití pomocí molekulárních stavebních bloků. DNA je schopná samovolného sestavování libovolných struktur, ale problém s použitím těchto struktur pro nanoelektronické obvody spočívá v tom, že řetězce DNA musí být přeměněny na vysoce vodivé dráty.

Inspirován předchozí prací využívající molekulu DNA jako vzorek supravodivých nanovláken, skupina využila výhody nedávného průlomu bioinženýrství známého jako DNA origami k vložení DNA do libovolných vajíček.

Uvnitř AIP zálohy„Z vydavatelství AIP Publishing, výzkumníci z University of Bar-Ilan, Ludwig-Maximilians-University of Munich, Columbia UniversityBrook Brookhaven National Laboratory popisuje, jak používat DNA origami jako platformu pro stavbu supravodivých nanoarchitektur. Struktury, které vytvářejí, jsou řešeny s přesností nanometrů, kterou lze použít jako šablonu pro 3D architektury, které dnes u konvenčních výrobních technik nejsou možné.

Drát Origami DNA

Využití DNA origami jako platformy k budování supravodivých nanoarchitektur. Obrázek DNA před přenosem elektronovým mikroskopem (TEM) před potažením. Půjčka Lior Shan, Philippe Tinnefeld, Jafit Flegger, Amos Sharon, Boris Shapiro, Avner Shaulov, Oleg Gang և Joseph Yeshurun

Proces přípravy skupiny zahrnuje multidisciplinární přístup, tj. Transformaci nanostruktur DNA origami na komponenty. A proces výroby nanostruktur DNA origami zahrnuje dvě hlavní složky. Kruhová jednovláknová DNA jako lešení կարճ je směsí zkratů, které fungují jako svorka určující tvar struktury.

„V našem případě je strukturou drát o délce 220 nanometrů a 15 nanometrů na DNA origami,“ uvedl Lior Shani z izraelské univerzity Bar-Ilan. „Naneseme nanočástice DNA na substrát a pokryjeme je supravodivým nitridem niobu. Poté pozastavíme nanodráty na vlně, abychom je izolovali od země během elektrických měření. »:

Práce skupiny ukazuje, jak lze techniky DNA origami použít k vytvoření supravodivých komponent, které lze začlenit do široké škály architektur.

DNA Nanovar potažená nitrátem niobu

Využití DNA origami jako platformy k budování supravodivých nanoarchitektur. (vlevo) Schematický popis DNA nanody potažené dusičnanem niobu zavěšené nad vlnou křemíku / oxidu křemičitého. (vpravo) Obrázek rastrovacího elektronového mikroskopu s vysokým rozlišením (HR-SEM) s elektronovým mikroskopem s vysokým rozlišením, na kterém je zavěšen nanotransmiter DNA. Na obrázku se vlna objevuje nepřetržitě, což odráží DNA, která je pozastavena (označeno oranžovým obdélníkem). Vzdálenost mezi dvěma stranami televizního kanálu je ~ 50 nanometrů a šířka nanotrubice s úzkým nitrátovým povlakem v jeho úzkém bodě je ~ 25 nanometrů. Půjčka Lior Shan, Philippe Tinnefeld, Jafit Flegger, Amos Sharon, Boris Shapiro, Avner Shaulov, Oleg Gang և Joseph Yeshurun

„Je známo, že supravodiče vedou elektřinu bez rozptylu,“ řekla Shani. „Supravodivé vodiče o velikosti nanometrů však způsobují kvantové výkyvy, které ničí supravodivý stav, což vede k odporu při nízké teplotě.

Pomocí vysokého magnetického pole pásmo tyto výkyvy potlačilo և snížilo odpor asi o 90%.

„To znamená, že naši práci lze použít v propojovacích aplikacích nanoelektroniky založených na flexibilitě původu DNA ve 3D supravodivých architekturách, jako jsou 3D magnetometry,“ řekl Shan.

Odkaz. Lior Shani, Philippe Tinnefeld, Jafit Flegger, Amos Sharony, Boris Yaya „Supravodiče založené na Origami DNA“. Shapiro, Avner Shaulov, Oleg Gang և Yosef Yeshurun, 19. ledna 2021, AIP zálohy,
DOI: 10.1063 / 5.0029781:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Byl objeven a pojmenován fascinující příběh asteroidu Trojan Jupiter (cíl mise Lucy NASA)

Ilustrace sedmi cílů mise Lucy: binární asteroid Patroclus / Menoetius, Eurybates, Orus, Leucus, Polymele a hlavní asteroid Donald Johnson.Poděkování: Laboratoř koncepčního obrazu NASA Goddard...

Kvantové bloky pro výrobu exotických elektronově magnetických vlastností

Přechodné kovy vázané v grafenové formě elektronového paprsku slibují kvantové stavební bloky. Půjčka Ondrej Dyke, Andrew Lupin և Jacob Jacob Svet /...

Globální oteplování ohrožuje potravinové řetězce – „dopad může být vážný“

Studie zkoumala plankton ve sladkovodních bazénech vystavených sedmiletému experimentálnímu oteplování. Zápočet: Exeter University Rostoucí teploty mohou podle nové studie snížit účinnost potravinových řetězců a...

Pocit sounáležitosti klíč ke zlepšení

Studenti mají ve třídě větší motivaci, když mají pocit, že patří do jejich školy. Rodiče se mohou bát, že pokud jejich student nebude motivován k...

Proč jsou metody distribuce vakcín COVID-19 krátké + 3 způsoby, jak je vylepšit

Objevilo se několik návrhů, jak distribuovat COVID-19 vakcíny, ale nezajistí spravedlivé rozdělení vakcíny. Tým, který zahrnuje Nicole Hassoun, profesorku na Binghamton University, navrhuje...

Newsletter

Subscribe to stay updated.