Dna-printplade styrer molekylære ledninger på plads
Visse polymerer kan lede elektrisk strøm og har derfor fundet anvendelse til organic light emitting diodes (OLED) til displays.
»Der er dog stadig meget lang vej til at realisere drømmen om generel molekylær elektronik,« siger professor Kurt Gothelf fra Aarhus Universitet.
Et nyt forskningsprojekt, som Kurt Gothelf har stået i spidsen for, er dog nu kommet et skridt videre mod denne drøm, som potentielt kan billiggøre fremstillingen af elektroniske komponenter.
Læs også: IBM: Vi kan bygge de næste chip med dna
I takt med at dimensionerne inden for elektronik skrumper, bliver anlæggene til fremstilling af siliciumbaseret elektronik dyrere og dyrere.
»Molekylær elektronik samler sig selv, derfor kan fremstillingen i princippet foregå i et reagensglas,« siger Kurt Gothelf.
Der er dog mange problemer at løse, inden molekylær elektronik kan tage over fra siliciumbaseret elektronik. Et af dem er at have styr på de molekylære ledninger.
Det er lykkedes for Kurt Gothelfs forskningsgruppe at lave molekylære ledninger, som på kontrollabel vis kan følge rette, bøjeder eller cirkulære baner - endog i tre dimensioner.
Forskningsresultatet, der er udført i samarbejde mellem Aarhus Universitet og Harvard University, er beskrevet i en ny artikel i Nature Nanotechnology.
Fidusen er at påføre polymerer korte dna-strenge, så man kan styre ledninger rundt på en form for dna-printplade, hvor polymerledningernes dna-strenge forbinder sig til dna-materialet på printpladen.
Polymerledningerne kan fremstilles i længder på 200 nm, og printpladen med en størrelse på 100 nm x 70 nm er lavet ud fra flere hundrede dna-strenge.
Ligesom dobbeltspiralerne i dna-molekylet er bundet til hinanden, kan dna-strengene på ledningerne og dna på printpladen binde sig og dermed bestemme, hvordan ledningen skal forløbe.
»Vi har fuldstændig kontrol over, hvordan dna-pladen kommer til at se ud,« forklarer Kurt Gothelf.
Denne form for dna-origami har forskerne på Aarhus Universitet behersket gennem flere år.
Læs også: Nanoboks er årets forskningsgennembrud
Det svære har været at sætte de korte dna-strenge på polymererne.
Det er vanskeligt at sætte mange dna-strenge på polymererne, da dna-molekylet er negativt ladet.
Forskerne er kommet ud af dette problem ved at syntetisere dna samtidig med polymererne.
»Herved undgår vi ladningsproblemet«, forklarer Kurt Gothelf.
Kurt Gothelf forklarer, at det måske også vil være muligt at bruge ledningerne som optiske kredsløb i forbindelse med farvestoffer, som kobler til polymererne.
Molekylær elektronik har et stort potentiale, men vejen mod molekylær elektronik er som nævnt lang, og næste skridt for forskerne bliver at sætte strøm til ledningerne.
