Kemister Ryan Chiechi och Xingkai Qiu från North Carolina State University använde två olika typer
Forskare har visat att olika fullerenerinducerade proteinerna i det första fotosystemet att självmontera på ytor till specifika former, vilket skapade dioder och motstånd. För att slutföra kretsen trycktes kontakter från gallium-indium flytande metall eutektik ovanpå.
Bild: Xinkai Qiu, Ryan C. Chiechi, Nature Communications
"Där vi behövde motstånd ansökte vien typ av fulleren på elektroderna, på vilken det första fotosystemet är monterat oberoende, och där vi behövde dioder, applicerade vi en annan typ. De orienterade fotosystem I-proteinerna likriktar strömmen, vilket gör att elektronerna bara rör sig i en riktning, säger Chiechi.
Forskarna kopplade proteinstrukturer till konstgjorda elektroder och skapade enkla logiska kretsar som använde elektrontunnling för att modulera ström.
Dessa proteiner sprider vågfunktionen hos elektroner,förmedla tunnling på sätt som fortfarande inte är helt förstådda. Som ett resultat, trots tjockleken på 10 nm, fungerar denna krets på kvantnivå och fungerar i tunnelläge. Och eftersom vi använder en grupp av molekyler snarare än enskilda molekyler, är strukturen stabil. Faktum är att vi kan skriva ut elektroder ovanpå dessa kretsar och skapa enheter.
Ryan Chiechi, professor i kemi vid North Carolina State University, medförfattare till studien
För att visa deras utveckling skapade kemisterenkla diodbaserade OCH/ELLER-grindar och inkorporerade dem i pulsmodulatorer som kan koda information genom att slå på eller av en ingångssignal beroende på spänningen på en annan ingång. Logiska kretsar baserade på proteinerna i det första fotosystemet kunde byta en insignal med en frekvens på 3,3 kHz. Detta, noterar forskarna, även om det inte är jämförbart i hastighet med moderna logiska kretsar, är det ett av de bästa resultaten för molekylära kretsar.
Forskare tror att dessa proteinbaserade kretsar kan leda till utvecklingen av elektroniska enheter som förbättrar, ersätter eller utökar funktionaliteten hos klassiska halvledare.
Läs mer
Amerikansk satellit "såg" ett ovanligt meddelande från jorden
Publicerad video från raketen, som avfyrades från en experimentell accelerator
Monstret i mitten av vår galax: titta på fotot av ett svart hål i Vintergatan