Ученые сделали из ДНК самый маленький диод в мире
Изображение: University of Georgia and Ben-Gurion University
Ученые из Университета Джорджии в США и Университета Бен-Гуриона в Израиле создали самый маленький диод в мире, построив его из молекулы ДНК. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Chemistry.
Для создания устройства исследователи использовали короткую цепочку ДНК, которая состояла из 11 нуклеотидов. Они подключили ее к электронной схеме размером в несколько нанометров. Чтобы усилить проходящий через устройство электрический ток, ученые интеркалировали, то есть ввели в ДНК, две молекулы коралина — вещества, способного связывать между собой два азотистых основания аденина.
Исследователи обнаружили, что в зависимости от того, в каком направлении было приложено напряжение, сила тока менялась в 15 раз. Это удивило ученых, поскольку структура ДНК, казалось бы, в устройстве не меняется, поскольку коралин связывается с азотистыми основаниями через электростатическое взаимодействие. Однако специалисты объяснили явление тем, что интеркаляция приводит к нарушению пространственной симметрии молекулы.
По словам ученых, открытие позволит в будущем создавать наноразмерные электронные компоненты, которые основаны на заранее сконструированных комплексах ДНК. Нуклеиновые кислоты подходят для этого в первую очередь потому, что их структуру и свойства можно предсказать и, соответственно, управлять ими.
Основная функция диода аналогична обратному клапану, который не допускает передвижение электрического тока в обратном направлении. Это необходимо для преобразования переменного тока в постоянный.
Ранее американские ученые создали электронный компонент для микросхем, используя полый цилиндр из молекул ДНК и наночастиц золота. По замыслу исследователей, ДНК могла бы служить каркасом для размещения наноразмерных проводников из другого материала.