Chemici Ryan Chiechi a Xingkai Qiu zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne použili dva rôzne typy
Vedci dokázali, že rôzne fullerényprinútil proteíny prvého fotosystému, aby sa samozostavili na povrchoch do špecifických tvarov, čím sa vytvorili diódy a odpory. Na dokončenie obvodu boli navrchu vytlačené kontakty z eutektika tekutého kovu gálium-indium.
Obrázok: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
„Tam, kde sme potrebovali odpory, sme ich použilijeden typ fullerénu na elektródach, na ktorom je prvý fotosystém zostavený samostatne a tam, kde sme potrebovali diódy, sme aplikovali iný typ. Orientované proteíny fotosystému I usmerňujú prúd, čo znamená, že elektróny sa pohybujú iba jedným smerom,“ hovorí Chiechi.
Výskumníci pripojili proteínové štruktúry k umelým elektródam a vytvorili jednoduché logické obvody, ktoré využívali tunelovanie elektrónov na moduláciu prúdu.
Tieto proteíny rozptyľujú vlnovú funkciu elektrónov,sprostredkovanie tunelovania spôsobmi, ktoré ešte nie sú úplne pochopené. Výsledkom je, že napriek hrúbke 10 nm tento obvod pracuje na kvantovej úrovni a funguje v tunelovom režime. A keďže používame skôr skupinu molekúl ako jednotlivé molekuly, štruktúra je stabilná. V skutočnosti môžeme tlačiť elektródy na tieto obvody a vytvárať zariadenia.
Ryan Chiechi, profesor chémie na Štátnej univerzite v Severnej Karolíne, je spoluautorom štúdie
Na demonštráciu ich vývoja vytvorili chemicijednoduché brány AND/OR na báze diód a začlenili ich do impulzných modulátorov, ktoré dokážu zakódovať informácie zapnutím alebo vypnutím jedného vstupného signálu v závislosti od napätia iného vstupu. Logické obvody založené na proteínoch prvého fotosystému dokázali spínať vstupný signál s frekvenciou 3,3 kHz. Vedci poznamenávajú, že aj keď to nie je porovnateľné v rýchlosti s modernými logickými obvodmi, je to jeden z najlepších výsledkov pre molekulárne obvody.
Vedci sa domnievajú, že tieto obvody na báze proteínov by mohli viesť k vývoju elektronických zariadení, ktoré zlepšujú, nahrádzajú alebo rozširujú funkčnosť klasických polovodičov.
Čítaj viac
Americká družica „zazrela“ nezvyčajnú správu zo Zeme
Zverejnené video z rakety, ktorá bola vypustená z experimentálneho urýchľovača
Monštrum v strede našej Galaxie: pozrite sa na fotografiu čiernej diery v Mliečnej dráhe