Добро пожаловать на страницы блога iCover ! Как доказала совместная группа исследователей из Вашингтонского и Калифорнийского университетов, изменение структуры и формы молекулы ДНК влечет за собой изменение ее электропроводности.
Эта зависимость, по мнению ученых, позволяет использовать молекулу ДНК в качестве микроскопического электромеханического переключателя, который можно будет использовать в наноразмерных молекулярных вычислительных устройствах следующего поколения.
Молекулы ДНК являются носителями генетической информации, обеспечивающей поддержание всех известных нам форм жизни.
При этом специфическая структура и свойства молекул ДНК все чаще рассматриваются учеными как возможность их использования в качестве уникального «строительного» наноматериала.
В своих экспериментах группа специалистов пришла к выводу, что форма молекулы ДНК меняется в зависимости от химической среды, в которой она находится.
Следующим фундаментальным выводом стало наблюдение, что изменение формы и структуры молекулы в определенных пределах приводит к изменению ее электропроводности.
Таким образом, при одних условиях молекула ДНК вела себя как изолятор, а при других — как полноценный проводник электрического тока.
Знание принципов действия механизма изменения электропроводности ДНК и способности модулировать с его помощью электрический ток позволит создать функциональные наноразмерные устройства, аналогичные транзисторам современных микропроцессоров, но действующие на принципиально иных принципах.
от тех, которые используются в современной электронике.
«Тенденция к уменьшению габаритов компонентов электронных устройств неизбежно влечет за собой их усложнение и удорожание.
В то же время устройства на основе ДНК можно запрограммировать таким образом, что они станут полностью самособирающимися и функциональными», — пояснил Джош Хайхат, руководитель исследовательской группы, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Университета.
Калифорнийский университет в Дэвисе.
Ученый убежден, что электронные схемы будущего смогут объединять миллионы активных и функциональных молекулярных устройств.
И неоспоримым преимуществом таких схем будет минимальное энергопотребление.
Ученые убеждены, что технология динамического управления и изменения формы молекулы позволит превратить молекулу ДНК в функциональный электромеханический переключатель.
Циклы переключения в эксперименте соответствовали одной из двух стабильных форм молекулы – т. н.
Формы «А» и «Б».
Роль А-формы сыграла хорошо известная правозакрученная спираль дуплексной молекулы ДНК.
Под воздействием этанола молекула сокращалась, приобретая более компактную В-форму, в которой отдельные пары оснований и отдельные участки располагались под разными углами наклона относительно друг друга.
Полученная B-форма молекулы продемонстрировала повышенную электропроводность.
Удаление этанола из окружающей среды позволило молекуле вернуться в исходную А-форму с проводимостью как минимум на порядок меньшей, чем в случае формы Б.
Другими словами, рассматриваемый процесс полностью обратим и может повторяться многократно.
.
Конечно, ученые обоих университетов пока сделали лишь первые, но важные шаги — экспериментально подтверждено, что целевая молекула ДНК приобретает свойства, позволяющие использовать ее в молекулярной и биоэлектронике.
Остается без ответа вопрос: как будет контролироваться состояние каждого из наноразмерных молекулярных компонентов, составляющих логическую схему, и управлять всей схемой в целом.
Не менее интересен вопрос о скорости работы таких «молекулярных» схем.
«В конце концов, мы сможем найти решение, которое позволит изменить форму молекулы не химическим воздействием, а электрическим сигналом или определенным механическим способом», — говорит Джош Хихат. «.
Это даст нам возможность индивидуально управлять каждым из компонентов, а значит, создавать из них молекулярные электронные схемы любой сложности».
По аналогии с древним японским искусством, метод, используемый американскими учеными для создания любых самоорганизующихся двух- и трехмерных наноразмерных структур, называется «ДНК-оригами».
Более подробно о результатах эксперимента можно прочитать на страницах публикации в журнале.
Источник .
Дорогие читатели, мы всегда рады встрече и ждем вас на страницах нашего блога.
Мы готовы и дальше делиться с вами последними новостями, обзорными статьями и другими публикациями и постараемся сделать все возможное, чтобы время, проведенное с нами, было для вас полезным.
И, конечно, не забудьте подписаться на наши разделы .
Другие наши статьи и мероприятия
- Подборка новогодних подарков до 2016 рублей от iCover
- Спортивная гарнитура Jabra Sport Pace.
- Спортивная семья: Jawbone UP3 и UP2 с забытым другом UP24
- Один производитель – разные судьбы: внешний HDD LaCie P’9220 1 ТБ и Rugged Triple 2 ТБ
- Подарки от Harman Kardon на Новый год
- Ээксклюзивные записи от iCover и Warner Music
- Скидка 20% на футуризм и классику.
-
Устранение Неполадок Принтера
19 Oct, 24 -
Личный Кабинет От Мегафаил
19 Oct, 24
