Ķīmiķi Ryan Chiechi un Xingkai Qiu no Ziemeļkarolīnas štata universitātes izmantoja divus dažādus veidus
Zinātnieki ir pierādījuši, ka dažādi fullerēniizraisīja pirmās fotosistēmas proteīnu pašsavienošanos uz virsmām noteiktās formās, radot diodes un rezistorus. Lai pabeigtu ķēdi, virspusē tika uzdrukāti kontakti no gallija-indija šķidrā metāla eitektikas.
Attēls: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
“Tur, kur mums vajadzēja rezistorus, mēs pieteicāmiesviena veida fullerēns uz elektrodiem, uz kuriem patstāvīgi tiek samontēta pirmā fotosistēma, un tur, kur mums vajadzēja diodes, uzklājām citu veidu. Orientētie fotosistēmas I proteīni iztaisno strāvu, kas nozīmē, ka elektroni pārvietojas tikai vienā virzienā, ”saka Chiechi.
Pētnieki savienoja proteīnu struktūras ar mākslīgiem elektrodiem un izveidoja vienkāršas loģiskās shēmas, kas izmantoja elektronu tunelēšanu, lai modulētu strāvu.
Šie proteīni izkliedē elektronu viļņu funkciju,starpniecību tunelēšanas veidos, kas joprojām nav pilnībā izprasti. Rezultātā, neskatoties uz 10 nm biezumu, šī ķēde darbojas kvantu līmenī, darbojoties tuneļa režīmā. Un tā kā mēs izmantojam molekulu grupu, nevis atsevišķas molekulas, struktūra ir stabila. Faktiski mēs varam uzdrukāt elektrodus virs šīm shēmām un izveidot ierīces.
Raiens Čieči, Ziemeļkarolīnas štata universitātes ķīmijas profesors, pētījuma līdzautors
Lai demonstrētu savu attīstību, ķīmiķi radījavienkāršus uz diodēm balstītus UN/VAI vārtus un iekļāva tos impulsu modulatoros, kas var kodēt informāciju, ieslēdzot vai izslēdzot vienu ieejas signālu atkarībā no citas ieejas sprieguma. Loģiskās shēmas, kuru pamatā ir pirmās fotosistēmas proteīni, varēja pārslēgt ieejas signālu ar frekvenci 3,3 kHz. Pētnieki atzīmē, ka, lai gan ātrumā tas nav salīdzināms ar mūsdienu loģiskajām shēmām, tas ir viens no labākajiem rezultātiem molekulārajām shēmām.
Zinātnieki uzskata, ka šīs uz proteīnu balstītās shēmas varētu novest pie elektronisku ierīču izstrādes, kas uzlabo, aizstāj vai paplašina klasisko pusvadītāju funkcionalitāti.
Lasīt vairāk
Amerikāņu satelīts "redzēja" neparastu vēstījumu no Zemes
Publicēts video no raķetes, kas tika palaista no eksperimentālā paātrinātāja
Briesmonis mūsu galaktikas centrā: skatiet Piena ceļa melnā cauruma fotoattēlu