Створено найменший у світі діод, що складається з короткого ланцюжка молекули ДНК - DailyTechInfo -
Вчені з університету Джорджії (University of Georgia), США та університету Бен-Гуріона (Ben-Gurion University), Ізраїль, продемонстрували в черговий раз, що нанорозмірні електронні компоненти можуть бути виготовлені з ланцюжків молекул ДНК. Подальший розвиток даного напряму, напрями так званої молекулярної електроніки, може, зрештою, призвести до появи надмініатюрних електронних пристроїв, що мають широкий набор функцій і відрізняються дуже низьким рівнем споживання енергії.
"Предбачуваність параметрів молекул ДНК, їх різноманітність і можливість програмування структури роблять цей матеріал основним кандидатом на його використання в молекулярних електронних пристроях", - пишуть дослідники. ".
Те, що створили вчені з ланцюжка молекули ДНК, є молекулярним аналогом діода. Діоди - це одні з основних електронних напівпровідникових компонентів, які дозволяють електричному струму текти в одному напрямку та не пропускають його у зворотному напрямку. Саме діоди використовуються як детектори високочастотних радіосигналів, вони є основою випрямлячів, що перетворюють змінний струм на постійний.
Створюючи молекулярний діод, дослідники взяли короткий ланцюжок, що складається з 11 пар основ, вирізану з довшої молекули синтетичної ДНК. Цей короткий ланцюжок був поміщений усередину крихітного пристрою, розміром кілька нанометрів. І завершальним етапом стало впровадження молекули речовини кораліну (coralyne) у молекулу ДНК.Дослідники шляхом вимірювань з'ясували, що електричний струм, що протікає по молекулі ДНК в одну строну, у 15 разів більший, ніж струм, що протікає у зворотному напрямку. І така особливість поведінки характерна лише для одного електронного приладу – діода.
"Це відкриття є дещо парадоксальним, адже молекулярна структура пристрою з візуальної точки зору залишилася симетричною навіть після впровадження в неї молекули кораліну" - пишуть дослідники. Відповідь на цю загадку дала математична модель, розроблена дослідниками з університету Бен-Гуріона, вона показала, що напівпровідникові властивості молекули виникають у результаті появи напруги усунення, спричиненого спотвореннями просторової симетрії молекули ДНК після впровадження в неї чужорідної молекули.
"Використовуючи спеціально спроектовані послідовності ДНК і молекули інших органічних сполук, ми зможемо створювати молекулярні базові електронні компоненти, розміри яких у 1000 разів менші, ніж розміри їх кремнієвих аналогів. А в найближчому майбутньому ми працюватимемо над створенням інших видів молекулярних електронних компонентів, над покращенням характеристик вже створених і намагатимемося створювати з цих компонентів перші нескладні електронні схеми.