I chimici Ryan Chiechi e Xingkai Qiu della North Carolina State University ne hanno utilizzato due tipi diversi
Gli scienziati hanno dimostrato che vari fullereniha indotto le proteine del primo fotosistema ad autoassemblarsi sulle superfici in forme specifiche, creando diodi e resistori. Per completare il circuito, sulla parte superiore sono stati stampati contatti in metallo liquido eutettico gallio-indio.
Immagine: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Comunicazioni sulla natura
“Dove avevamo bisogno di resistori, abbiamo applicatoun tipo di fullerene sugli elettrodi, su cui il primo fotosistema è assemblato indipendentemente, e dove avevamo bisogno di diodi, ne abbiamo applicato un altro tipo. Le proteine del fotosistema I orientato rettificano la corrente, il che significa che gli elettroni si muovono solo in una direzione", afferma Chiechi.
I ricercatori hanno collegato strutture proteiche a elettrodi artificiali e creato circuiti logici semplici che utilizzavano il tunneling degli elettroni per modulare la corrente.
Queste proteine disperdono la funzione d'onda degli elettroni,mediare il tunneling in modi che non sono ancora completamente compresi. Di conseguenza, nonostante lo spessore di 10 nm, questo circuito opera a livello quantistico, funzionando in modalità tunnel. E poiché utilizziamo un gruppo di molecole anziché singole molecole, la struttura è stabile. In effetti, possiamo stampare elettrodi su questi circuiti e creare dispositivi.
Ryan Chiechi, professore di chimica alla North Carolina State University, coautore dello studio
Per dimostrare il loro sviluppo, i chimici hanno creatosemplici porte AND/OR basate su diodi e le hanno incorporate in modulatori di impulsi in grado di codificare le informazioni attivando o disattivando un segnale di ingresso a seconda della tensione di un altro ingresso. I circuiti logici basati sulle proteine del primo fotosistema potrebbero commutare un segnale di ingresso con una frequenza di 3,3 kHz. Questo, notano i ricercatori, sebbene non paragonabile in velocità ai moderni circuiti logici, è uno dei migliori risultati per i circuiti molecolari.
Gli scienziati ritengono che questi circuiti a base di proteine potrebbero portare allo sviluppo di dispositivi elettronici che migliorano, sostituiscono o estendono la funzionalità dei semiconduttori classici.
Leggi di più
Il satellite americano ha "visto" un messaggio insolito dalla Terra
Video pubblicato dal razzo, che è stato lanciato da un acceleratore sperimentale
Il mostro al centro della nostra Galassia: guarda la foto di un buco nero nella Via Lattea