הכימאים ריאן צ'יצ'י ושיינגקאי צ'יו מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט השתמשו בשני סוגים שונים
מדענים הראו כי פולרנים שוניםגרמו לחלבונים של מערכת הצילום הראשונה להרכיב את עצמם על משטחים לצורות ספציפיות, ויצרו דיודות ונגדים. כדי להשלים את המעגל, הודפסו למעלה מגעים מתכת נוזלית גליום-אינדיום.
תמונה: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
"היכן שהיינו צריכים נגדים, החלנוסוג אחד של פולרן על האלקטרודות, שעליו מורכבת מערכת הצילום הראשונה באופן עצמאי, ובמקום שהיינו צריכים דיודות, החלנו סוג אחר. חלבוני הפוטו-סיסטם I המכוונים מתקינים את הזרם, מה שאומר שהאלקטרונים נעים רק בכיוון אחד", אומר צ'יצ'י.
החוקרים חיברו מבני חלבון לאלקטרודות מלאכותיות ויצרו מעגלים לוגיים פשוטים שהשתמשו במנהור אלקטרונים כדי לווסת זרם.
חלבונים אלו מפזרים את תפקוד הגלים של אלקטרונים,מתווך מנהור בדרכים שעדיין לא מובנות במלואן. כתוצאה מכך, למרות העובי של 10 ננומטר, מעגל זה פועל ברמה הקוונטית, ומתפקד במצב המנהרה. ומכיוון שאנו משתמשים בקבוצה של מולקולות ולא מולקולות בודדות, המבנה יציב. למעשה, אנו יכולים להדפיס אלקטרודות על גבי המעגלים הללו וליצור התקנים.
ריאן צ'יצ'י, פרופסור לכימיה באוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט, שותף למחקר
כדי להדגים את התפתחותם, כימאים יצרושערי AND/OR פשוטים מבוססי דיודה ושילבו אותם במאפני פולסים שיכולים לקודד מידע על ידי הפעלה או כיבוי של אות כניסה אחד בהתאם למתח של כניסה אחרת. מעגלים לוגיים המבוססים על החלבונים של מערכת הצילום הראשונה יכולים להחליף אות כניסה בתדר של 3.3 קילו-הרץ. זו, מציינים החוקרים, למרות שלא ניתן להשוות במהירות למעגלים לוגיים מודרניים, היא אחת התוצאות הטובות ביותר עבור מעגלים מולקולריים.
מדענים מאמינים שמעגלים מבוססי חלבון אלה יכולים להוביל לפיתוח של מכשירים אלקטרוניים המשפרים, מחליפים או מרחיבים את הפונקציונליות של מוליכים למחצה קלאסיים.
קרא עוד
הלוויין האמריקאי "ראה" הודעה יוצאת דופן מכדור הארץ
פורסם סרטון מתוך הרקטה, ששוגרה ממאיץ ניסיוני
המפלצת במרכז הגלקסיה שלנו: הבט בתמונה של חור שחור בשביל החלב