DNA“折纸术”有助研发更快更廉芯片

更新日期:2022年08月16日

       为了使计算机芯片更快、更便宜,

电子制造商经常采取削减生产成本或缩小组件尺寸的方法, 但杨百翰大学的一个研究小组报告说, DNA 折纸可能有助于实现这一目标。该团队最近在美国化学学会第 251 届全国会议和博览会上展示了该结果。参与研究的Adam Woolley博士表示, DNA体积非常小, 具有碱基配对和自组装能力,

而电子制造商生产的最小芯片为14纳米, 比它大10倍以上大于单链 DNA 的直径。
       也就是说, DNA可以成为构建更小规模芯片的基础。 DNA 最为人所知的是由两条单链组成的双螺旋。它的折纸技术是通过将长DNA单链与一系列设计的短DNA片段进行碱基互补来可控地构建高度复杂的纳米结构。
       但伍利的团队并不满足于仅仅复制传统二维电路中通常使用的平面结构。他们使用 DNA 作为支架, 然后将其他材料组装到 DNA 上以形成电子设备。具体来说, DNA折纸被用来组装一个三维管状结构, 让它站在硅基板上作为芯片的底层, 然后尝试用额外的短链DNA将金纳米粒子等其他材料绑起来。管中的特定部位。
        Woolley 表示, 2D 芯片上的组件密度是有限度的, 而更多的组件可以集成到 3D 芯片上。问题是 DNA 的导电性太差。
       研究人员为这是在测试管子的特性, 并计划在管子内部添加更多组件, 最终形成半导体。该团队的最终目标是将此类管子或其他通过 DNA 折纸构建的结构放置在硅基板上的特定位置, 并打算将金纳米粒子和半导体纳米线连接成电路。 Woolley 指出,

传统芯片制造设施的成本超过 10 亿美元,

部分原因是生产极小的芯片组件需要昂贵的设备, 而且多步生产过程需要数百台仪器。相比之下, 如果应用DNA折纸的自组装技术来制作计算机电路, 将会节省巨大的成本。

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