Archives

All posts for the month Апрель, 2016

Отдача от экстренных мер поддержки экономического роста, реализуемых мировыми центробанками, может со временем снизиться, полагает член совета управляющих Европейского центрального банка (ЕЦБ) Ив Мерш. Continue Reading

Исследователи университетов Джорджии в США и Бен-Гуриона в Израиле поправили основы современной электроники, создав самый маленький диод в мире из молекулы ДНК. Диод настолько крохотный, что его невозможно разглядеть даже через обычный микроскоп.

Диоды – это электронные устройства, которые проводят ток лишь в одну сторону. Почти вся современная техника работает на силиконовых чипах, для создания которых нужны миллионы диодов. Чем меньше размер этих крохотных проводников – тем выше процессинговая мощность чипа. Поэтому уменьшение диода до размера ДНК и стало настоящим прорывом в электронике.

«На протяжении 50 лет мы увеличивали вычислительную мощность все больше, делая чипы все меньше и меньше, но сейчас мы выходим за физические пределы кремния», – говорит ведущий исследователь Бингшен Зюй (Bingqian Xu), из университета Джорджии.

«Наше открытие может привести к прогрессу в проектировании и строительстве наноразмерных электронных элементов, которые как минимум в 1000 раз меньше, чем текущие компоненты», — добавил профессор.

В погоне за уменьшением размера диодов ученые уже давно пытались использовать в проектировании отдельные молекулы – наименьшие из всех возможных стабильных структур. Руководствуясь этой логикой, команда профессора Зюй обнаружила, что идеальный кандидат в «нанодиоды» – это ДНК: макромолекула одновременно и предсказуема по структуре, и разнообразна, а также легко поддается программированию.

Однако ученые не были уверены, сможет ли ДНК проводить электрический ток так, как это должен делать диод. В идеале, диод должен блокировать 100% тока в одном направлении и позволять ему без ограничений протекать в другом. На деле же сегодняшние диоды допускают небольшую утечку тока в обратном направлении.

Для создания диода из ДНК ученые использовали крохотную молекулярную цепочку из 11-ти нуклеотидов (для сравнения: каждая клетка человека содержит спираль ДНК из трех миллиардов нуклеотидов). Затем ученые добавили в ДНК специальное вещество коралин — и подключили к электронной сети длиной всего несколько нанометров.

Неожиданно для себя исследователи обнаружили, что ДНК – прекрасный диод, через который ток в одном направлении протекает в 15 раз лучше, чем в обратном.

«Эта находка весьма противоречит здравому смыслу, так как молекулярная структура в ДНК не должна изменять симметрию после ввода коралина», — отметил профессор Зюй.

Несмотря на всю важность открытия, у ДНК-диода есть один недостаток: он не настолько эффективен, как другие молекулярные диоды, созданные ранее. Однако он намного меньше любого из них, а это означает, что диодов из ДНК поместится на чипе больше, чем других. Это, в свою очередь, позволит создавать электронные устройства меньших размеров с большей производительностью.

Сейчас команда ученых работает над повышением эффективности ДНК-диодов, чтобы они смогли конкурировать с кремниевыми. От такой возможности дух захватывает – представьте себе электронику, построенную на молекулярном уровне. Будущее вдохновляет.