IBM: n tutkijat rakentavat tietokonehiukkaset DNA: lta

Yhtiö tutkii tapoja, joilla DNA voi järjestäytyä kuvioihin siru ja toimivat sitten eräänlaisena rakennustelineenä, johon miljoonat pienet hiilinanoputket ja nanopartikkelit sijoitetaan. Kyseinen nanoputkien ja nanohiukkasten verkko voisi toimia lankoja ja transistoreita tulevaisuuden tietokonekoodeissa, IBM tiedemiehet sanoivat.

Viime vuosikymmeninä siruvalmistajat ovat syövyttäneet pienempiä ja pienempiä kuvioita sirujen pintaan nopeuttaakseen suorituskykyä ja vähentämällä virrankulutusta. Nopeimmat PC-sirut valmistetaan tänään 45 nanometrin prosessilla, mutta prosessin laskeutuu alle 22 nanometrin etäisyydellä muutamassa vuodessa sirujen kokoonpano ja valmistus ovat paljon vaikeampia ja kalliimpia, kertoi IBM: n Bob Allenin kemian ja materiaalien johtava johtaja Tutkimus.

Uusi tekniikka perustuu muutama vuosi sitten Paul Rothmundin, Kalifornian teknisen tutkimuslaitoksen tutkija, joka tajusi, että DNA-molekyylit voidaan tehdä "itsekokoonpanoon" pieniksi muodoiksi, kuten kolmioiksi, neliöitä ja tähtiä. Lähestymistapa hyödyntää DNA: n luonnollista kykyä sisällyttää suuria määriä monimutkaisia ​​tietoja, joita voidaan soveltaa erilaisiin toimintoihin.

Sirun tekemiseksi tiedemiehet laativat ensin litografisia malleja - malleja, joista piirejä tehdään - käyttäen perinteisiä sirujen valmistusmenetelmiä. Sen jälkeen ne kaatoavat DNA-liuoksen piin pinnalle ja pienet kolmiot ja neliöt - mitä tiedemiehet kutsuvat DNA-origamiin - suorittavat itseään litografian mukaan. [

] IBM: n tutkijat työskentelevät Rothmundin kanssa, sitten selvittivät, miten kerrostetaan miljoonia nanoputkia tai nanopartikkeleita DNA-tukirakenteelle, jossa ne tarttuvat pieniin integroituihin piireihin.

"Jos voimme oikein ja uskomattoman tarkasti sijoittaa nämä pienet origamiin kiekkopinnalle, niin sinä voivat käyttää DNA: n ominaisuuksia nanopiirilevyjen synnyttämiseen ", Allen sanoi.

DNA-rakenteiden kyky itse koota on avainelementti, joka tarvitaan suurempaan tarkkuuteen sirujen suunnittelussa ja valmistuksessa, sanoo Greg Wallraff, IBM-tutkija ja kirjoittaja heidän saavutuksistaan.

"Nanofabrication vaikeusaste nousee nopeasti," Wallraff sanoi.

Vaikka teknologia näyttää lupaavalta, se on vuosien päässä käytännön käytöstä, s tiedottajat. "On liian aikaista sanoa, onko kyse pelimuutoksesta", Allen sanoi. "Mutta olemme melko innostuneita tämän tekniikan potentiaalista."

Jos se toimii suunnitellulla tavalla, se voi johtaa uusiin tapoihin piirtää piirteitä sirujen pinnalle, joka mahdollistaa puolijohteiden tekemisen jopa pienemmäksi ja nopeammaksi nykyistä enemmän tehokkuutta kuin nykyään.

Tiedonhankkeita kuvaava artikkeli julkaistiin sunnuntaina Nature Nanotechnology -lehdessä.