DNA وارد صنعت نانوالکترونیک محاسباتی می‌شود

محققان از فناوری نانو و DNA برای افزایش دانیسته قطعات الکترونیکی و افزایش سرعت و عملکرد سامانه‌های محاسباتی استفاده می‌کنند.

کد خبر: ۱۰۹۸۵۵۱

چهارشنبه - ۲۹ شهريور ۱۴۰۲ / September 20, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان از فناوری نانو و DNA برای افزایش دانیسته قطعات الکترونیکی و افزایش سرعت و عملکرد سامانه‌های محاسباتی استفاده می‌کنند.

برای چندین دهه، صنعت نیمه‌هادی برای افزایش قدرت محاسبات به کاهش اندازه ترانزیستور روی آورده است. با این حال، محدودیت‌های فیزیکی در فرآیند تولید، کاهش اندازه بیشتر و دانسیته قطعات الکترونیکی را محدود می‌کند.

با هدف غلبه بر این محدودیت‌ها، به تیمی از محققان به سرپرستی جوشا هایهاوث از دانشگاه ایالتی آریزونا کمک مالی ۳ میلیون دلاری توسط بنیاد ملی علوم (NSF) اعطا شده است تا فرآیند تولید جدیدی را ارائه کند که در آن از DNA برای ایجاد سیستم‌های نانوالکترونیکی با چگالی بالا استفاده می‌کند. در این سامانه از نانوفناوری DNA و زیست‌شناسی مصنوعی برای ایجاد نسل جدیدی از کاربرد‌های الکترونیکی مفید در مقیاس مولکولی استفاده می‌شود. نسل جدیدی از محصولات الکترونیکی با کمک فناوری DNA در حال طراحی است.

این پروژه چهار ساله، این رویکرد جدید را با استفاده از نانوساختار‌های DNA به‌عنوان داربست برای سازماندهی اجزای نانوالکترونیک مانند نانولوله‌های کربنی، نانوذرات و مولکول‌های منفرد مورد بررسی قرار می‌دهد.

محققان با ادغام این قطعات نانومقیاس با مدار‌های معمولی مبتنی بر سیلیکون، در سیستم‌های الکترونیکی ترکیبی به تراکم بسیار بالایی دست یافتند.

هاتات، مدیر مرکز بیوالکترونیک و بیوسنسور‌ها و استاد دانشکده برق، کامپیوتر و مهندسی انرژی دانشگاه ایالتی آریزونا می‌گوید: «دستگاه‌های الکترونیکی مبتنی بر نانو مواد و کربن می‌توانند عملکردی را فراهم کنند که پیاده‌سازی آن در نیمه هادی‌های معمولی دشوار باشد. با این حال، ادغام این نانوادوات در مدار‌های الکترونیکی بسیار دشوار بوده است. نانوفناوری DNA یک پلتفرم هیجان‌انگیز برای ادغام این دستگاه‌ها با الکترونیک معمولی را فراهم می‌کند.»

این کمک هزینه از طریق برنامه تولید آینده NSF تأمین می‌شود، که از تحقیقات بنیادی و آموزش نیروی کار آینده برای غلبه بر موانع علمی، تکنولوژیکی، آموزشی، اقتصادی و اجتماعی پشتیبانی می‌کند تا بتواند قابلیت‌های جدید تولیدی را که امروزه وجود ندارد، ایجاد نماید.»

فناوری DNA یک ابزار فوق‌العاده همه کاره برای طراحی نانوساختار‌های پیچیده با خواص الکترونیکی منحصر به فرد فراهم می‌کند. بخش مهمی از این پروژه، کشف چگونگی خودآرایی نانولوله‌های کربنی، با دستگاه‌های تک مولکولی است.