استخدم الكيميائيان رايان تشيتشي وشينغكاي تشيو من جامعة ولاية كارولينا الشمالية نوعين مختلفين
لقد أظهر العلماء أن الفوليرينات المختلفةحفز بروتينات النظام الضوئي الأول على التجمع ذاتيًا على الأسطح في أشكال محددة، مما أدى إلى إنشاء الثنائيات والمقاومات. لإكمال الدائرة، تمت طباعة جهات الاتصال من معدن الغاليوم والإنديوم السائل سهل الانصهار في الأعلى.
الصورة: Xinkai Qiu ، Ryan C. Chiechi ، Nature Communications
"حيثما احتجنا إلى مقاومات ، طبقناهانوع واحد من الفوليرين على الأقطاب الكهربائية ، حيث يتم تجميع أول نظام ضوئي بشكل مستقل ، وحيث احتجنا إلى الثنائيات ، طبقنا نوعًا آخر. تقوم بروتينات النظام الضوئي الأول الموجهة بتصحيح التيار ، مما يعني أن الإلكترونات تتحرك في اتجاه واحد فقط ، "كما يقول تشيتشي.
قام الباحثون بربط هياكل البروتين بأقطاب كهربائية اصطناعية وإنشاء دوائر منطقية بسيطة تستخدم نفق الإلكترون لتعديل التيار.
تشتت هذه البروتينات الدالة الموجية للإلكترونات ،التوسط في حفر الأنفاق بطرق لا تزال غير مفهومة تمامًا. نتيجة لذلك ، على الرغم من سمك 10 نانومتر ، تعمل هذه الدائرة على المستوى الكمي ، وتعمل في وضع النفق. ولأننا نستخدم مجموعة من الجزيئات بدلاً من الجزيئات الفردية ، فإن التركيب مستقر. في الواقع ، يمكننا طباعة أقطاب كهربائية فوق هذه الدوائر وإنشاء أجهزة.
رايان تشيتشي ، أستاذ الكيمياء في جامعة ولاية كارولينا الشمالية ، مؤلف مشارك في الدراسة
لإثبات تطورهم، أنشأ الكيميائيونبوابات و/أو بسيطة تعتمد على الصمام الثنائي ودمجها في مُعدِّلات النبض التي يمكنها تشفير المعلومات عن طريق تشغيل أو إيقاف إشارة إدخال واحدة اعتمادًا على جهد مدخل آخر. يمكن للدوائر المنطقية المبنية على بروتينات النظام الضوئي الأول تبديل إشارة الدخل بتردد 3.3 كيلو هرتز. ويشير الباحثون إلى أن هذا، على الرغم من عدم مقارنته في السرعة بالدوائر المنطقية الحديثة، إلا أنه يعد أحد أفضل النتائج للدوائر الجزيئية.
يعتقد العلماء أن هذه الدوائر القائمة على البروتين يمكن أن تؤدي إلى تطوير أجهزة إلكترونية تعمل على تحسين وظائف أشباه الموصلات الكلاسيكية أو استبدالها أو توسيعها.
قراءة المزيد
القمر الصناعي الأمريكي "رأى" رسالة غير عادية من الأرض
فيديو منشور من الصاروخ الذي انطلق من معجل تجريبي
الوحش في مركز مجرتنا: انظر إلى صورة ثقب أسود في مجرة درب التبانة