Chemici Ryan Chiechi en Xingkai Qiu van de North Carolina State University gebruikten twee verschillende typen
Wetenschappers hebben aangetoond dat verschillende fullerenenzorgde ervoor dat de eiwitten van het eerste fotosysteem zichzelf op oppervlakken assembleerden in specifieke vormen, waardoor diodes en weerstanden ontstonden. Om het circuit compleet te maken, werden er bovenop contacten van gallium-indium vloeibaar metaal eutectisch gedrukt.
Afbeelding: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
“Waar we weerstanden nodig hadden, pasten weeen type fullereen op de elektroden, waarop het eerste fotosysteem zelfstandig wordt gemonteerd, en waar we diodes nodig hadden, pasten we een ander type toe. De georiënteerde fotosysteem I-eiwitten corrigeren de stroom, waardoor de elektronen maar in één richting bewegen”, zegt Chiechi.
De onderzoekers verbonden eiwitstructuren met kunstmatige elektroden en creëerden eenvoudige logische circuits die elektronentunneling gebruikten om de stroom te moduleren.
Deze eiwitten verstrooien de golffunctie van elektronen,tunneling bemiddelen op manieren die nog steeds niet volledig worden begrepen. Als gevolg hiervan werkt dit circuit, ondanks de dikte van 10 nm, op kwantumniveau en functioneert het in de tunnelmodus. En omdat we een groep moleculen gebruiken in plaats van individuele moleculen, is de structuur stabiel. In feite kunnen we elektroden op deze circuits printen en apparaten maken.
Ryan Chiechi, hoogleraar scheikunde aan de North Carolina State University, studeert co-auteur
Om hun ontwikkeling aan te tonen, creëerden scheikundigeneenvoudige op dioden gebaseerde EN/OF-poorten en deze ingebouwd in pulsmodulatoren die informatie kunnen coderen door het ene ingangssignaal aan of uit te zetten, afhankelijk van de spanning van een andere ingang. Logische circuits gebaseerd op de eiwitten van het eerste fotosysteem zouden een ingangssignaal met een frequentie van 3,3 kHz kunnen schakelen. De onderzoekers merken op dat dit, hoewel het qua snelheid niet vergelijkbaar is met moderne logische circuits, een van de beste resultaten is voor moleculaire circuits.
Wetenschappers zijn van mening dat deze op eiwitten gebaseerde circuits kunnen leiden tot de ontwikkeling van elektronische apparaten die de functionaliteit van klassieke halfgeleiders verbeteren, vervangen of uitbreiden.
Lees verder
Amerikaanse satelliet "zag" een ongebruikelijk bericht van de aarde
Gepubliceerde video van de raket, gelanceerd vanaf een experimentele versneller
Het monster in het centrum van onze Melkweg: kijk naar de foto van een zwart gat in de Melkweg