DNA“摺紙術”有助研發更快更廉晶片
- 發佈時間：2016-03-23 01:30:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京3月22日電 （記者陳丹）為了使電腦晶片速度更快、價格更便宜，電子産品製造商往往採用削減生産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“摺紙術”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·伍利博士説，DNA的體積非常小，具有鹼基配對和自組裝的能力，而目前電子廠商生産的晶片最小為14奈米製程，這比單鏈DNA的直徑大10倍以上，也就是説，DNA可成為構築更小規模晶片的基礎。
DNA最為人熟知的是由兩條單鏈構成的雙螺旋結構。其“摺紙術”則是通過將一條長的DNA單鏈與一系列經過設計的短DNA片段進行鹼基互補，從而可控地構造出高度複雜的奈米結構。但伍利的團隊並沒滿足僅僅複製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，然後將其他材料組裝到DNA上，形成電子器件。具體是利用DNA“摺紙術”組裝了一個三維管狀結構，讓其豎立在作為晶片底層的硅基底上，然後嘗試著用額外的短鏈DNA將金奈米粒子等其他材料“係”在管子內特定位點上。
伍利表示，在二維晶片上放置元件的密度是有限的，而三維晶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，並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“摺紙術”搭建的結構放到硅基底的特定位置，並打算將金奈米粒子與半導體奈米線連成一個電路。
伍利指出，傳統晶片製造設施的成本超過10億美元，部分原因在於生産尺寸極小的晶片組件需要價格昂貴的設備，並且多步驟生産過程需要數百台儀器。相比之下，如果將DNA“摺紙術”這種自組裝技能應用於製造電腦電路，將大大節約成本。
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