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

Naneste na krém Deep Heat

Podle Experimentální biologie 6. května 2021 Studie odhalila zvýšení aerobního výkonu u sportovců, kteří používali krém s hlubokým teplem bez lékařského předpisu. Hluboké tepelné krémy, které sportovci...

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Byly vyvinuty ploché nudle, které se při vaření transformují do tvaru

CMU Lab vede vývoj nudlí, které se při vaření transformují do tvaru. Fotografický kredit: Carnegie Mellon University Ploché nudle zajišťují udržitelnější balení, přepravu a...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Newsletter

Subscribe to stay updated.