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DNA“折紙術”有助研發速度更快更廉價芯片

格圖在線 格圖在線 13957107926 2016-03-23 14:45 |

    電子產品制造商為了使計算機芯片速度更快、價格更便宜,往往采用削減生產成本或者縮小元件尺寸的方法,但美國楊百翰大學的研究團隊報告稱,DNA“折紙術”可能有助實現這一目標。該團隊日前在美國化學學會第251屆全國會議暨博覽會上提交了相關成果。

 

 參與研究的亞當·伍利博士說,DNA的體積非常小,具有堿基配對和自組裝的能力,而目前電子廠商生產的芯片最小為14納米制程,這比單鏈DNA的直徑大10倍以上,也就是說,DNA可成為構筑更小規模芯片的基礎。

 DNA最為人熟知的是由兩條單鏈構成的雙螺旋結構。其“折紙術”則是通過將一條長的DNA單鏈與一系列經過設計的短DNA片段進行堿基互補,從而可控地構造出高度復雜的納米結構。但伍利的團隊并沒滿足僅僅復制通常在傳統的二維電路中使用的扁平結構。他們使用DNA作為支架,然后將其他材料組裝到DNA上,形成電子器件。具體是利用DNA“折紙術”組裝了一個三維管狀結構,讓其豎立在作為芯片底層的硅基底上,然后嘗試著用額外的短鏈DNA將金納米粒子等其他材料“系”在管子內特定位點上。

   伍利表示,在二維芯片上放置元件的密度是有限的,而三維芯片上可以整合更多的元件。但問題是,DNA的導電性能太差。研究人員為此正在測試管子的特性,并計劃在管子內部加入更多組件,最終形成一個半導體。

 該團隊的最終目標是將這種管子,或者其他通過DNA“折紙術”搭建的結構放到硅基底的特定位置,并打算將金納米粒子與半導體納米線連成一個電路。

 伍利指出,傳統芯片制造設施的成本超過10億美元,部分原因在于生產尺寸極小的芯片組件需要價格昂貴的設備,并且多步驟生產過程需要數百臺儀器。相比之下,如果將DNA“折紙術”這種自組裝技能應用于制造計算機電路,將大大節約成本。

 



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