Los químicos Ryan Chiechi y Xingkai Qiu de la Universidad Estatal de Carolina del Norte utilizaron dos tipos diferentes.
Los científicos han demostrado que varios fullerenosIndujo que las proteínas del primer fotosistema se autoensamblaran en superficies en formas específicas, creando diodos y resistencias. Para completar el circuito, se imprimieron en la parte superior contactos de metal eutéctico líquido galio-indio.
Imagen: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
“Donde necesitábamos resistencias, aplicamosun tipo de fullereno en los electrodos, sobre los que se ensambla el primer fotosistema de forma independiente, y donde necesitábamos diodos, aplicamos otro tipo. Las proteínas del fotosistema I orientado rectifican la corriente, lo que significa que los electrones solo se mueven en una dirección”, dice Chiechi.
Los investigadores conectaron estructuras de proteínas a electrodos artificiales y crearon circuitos lógicos simples que usaban túneles de electrones para modular la corriente.
Estas proteínas dispersan la función de onda de los electrones,mediando túneles en formas que aún no se entienden completamente. Como resultado, a pesar del espesor de 10 nm, este circuito opera a nivel cuántico, funcionando en modo túnel. Y debido a que estamos usando un grupo de moléculas en lugar de moléculas individuales, la estructura es estable. De hecho, podemos imprimir electrodos encima de estos circuitos y crear dispositivos.
Ryan Chiechi, profesor de química en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, coautor del estudio
Para demostrar su desarrollo, los químicos crearonpuertas AND/OR simples basadas en diodos y las incorporaron en moduladores de pulso que pueden codificar información activando o desactivando una señal de entrada dependiendo del voltaje de otra entrada. Los circuitos lógicos basados en las proteínas del primer fotosistema podían conmutar una señal de entrada con una frecuencia de 3,3 kHz. Esto, señalan los investigadores, aunque no es comparable en velocidad a los circuitos lógicos modernos, es uno de los mejores resultados para los circuitos moleculares.
Los científicos creen que estos circuitos basados en proteínas podrían conducir al desarrollo de dispositivos electrónicos que mejoren, reemplacen o amplíen la funcionalidad de los semiconductores clásicos.
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