德國研究機構Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)與帕德博恩大學(Paderborn University)的研究人員透過可從DNA鏈中自組裝的鍍金奈米線控制電流。

這項研究可望為設計出更小型導線、電路以及其他電子元件的新方法而鋪路。在HZDR離子束實體與材料研究所主導這項研究的Artur Erbe表示,傳統上,這些技術都能為技術設計與開發帶來創新。

「電子元件的小型化帶來了驚人的發展——例如智慧型手機現在可以執行幾年前最強大的桌上型電腦還無法現的運算,而且還只需耗用極低功耗與尺寸。」Artur Erbe說,「進一步的微縮將帶來更強大的元件以及節省更多功耗。開發這種元件的需求推動了巨大的產業成長,甚至很快地將會達到傳統製造方法的極限。因此,目前更重要的是開發以新方法開發可生產更小型元件的途徑。」

由研究人員開發的奈米級結構連接兩個電觸點。為了產生奈米線,研究團隊透過鹼基對結合遺傳材料的長單鏈與較短的 DNA鏈,形成穩定的雙鏈。Erbe說,利用這種方法,該結構可獨立採取研究人員們所需的形式。

「這種方法類似於日本的摺紙技術,因此被稱為『DNA摺紙』;在這種方法的協助下,我們可以創造微小的圖案,」他說,「甚至也可能實現由分子與原子製成的極小電路。」

Erbe說,要繼續使用「由上而下」設計小型元件與裝置的方法變得越來越具挑戰性了,這些方法從較大的元件開始,不斷微縮小到越來越小的尺寸,Erbe說,「而當結構尺寸達到低於10nm時,它將會變得非常昂貴和耗能。」

HZDR團隊的研究採用了由下而上的底層方法,可望達到更低成本,以及消耗更少的能源。此外,Erbe強調,自組裝元件還節省了開發元件所需的時間和精力。

「這種透過裝形成奈米級導線的能力,能夠在生產過程降低成本以及能耗。」Erbe說。

該研究團隊開發的導線可用於主動元件之間的互連。Erbe與其他研究人員並計劃進一步微縮這項技術,讓奈米線更具有導電性。他們還將採用其他材料作為二極體或記憶體等主動元件進行研究。

編譯:Susan Hong

(參考原文:DNA Strands Enable Self-Assembling Nanowire,by Elizabeth Montalbano)