Исследователи из израильского Университета имени Бен-Гуриона и американского Технологического института Джорджии создали самый маленький в мире диод, состоящий всего лишь из одной молекулы.
Диоды – это электронные элементы, обладающие различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.
из одной молекулы ДНК
Диод является главной составляющей электронных устройств, таких как смартфоны или компьютеры. Можно сказать, что ни один электронный прибор не обходится без диодов.
Профессор Бингуан Ху из Технологического института Джорджии и доктор Йони Дуби из Университета имени Бен-Гуриона возглавили исследовательские группы в своих университетах.
Ученые из американского университета взяли молекулу ДНК, построенную из 11 пар оснований, и соединили ее с электронной схемой (всего на несколько нанометров больше). Когда они измеряли ток, проходящий через молекулу, то ничего удивительного не обнаружили. Однако, когда ДНК была объединена с молекулой под названием coralyne, поведение электрической цепи резко изменилось.
Отрицательное напряжение в 15 раз превосходило положительное, что является одной из характеристик диода. Исследователи сделали вывод, что им удалось создать диод, состоящий из одной молекулы ДНК.
Чтобы выяснить происхождение этой особенности, Дуби и его студент Элинор Зару-Харуш использовали результаты эксперимента для построения теоретической модели молекулы ДНК внутри электрической цепи.
Модель позволила выявить причину возникновения функции, аналогичной диоду. Выяснилось, что происходит нарушение пространственной симметрии внутри ДНК после присоединения coralyne.
Результаты исследования были недавно опубликованы на сайте издания «Nature Chemistry».
По словам Дуби, эта работа является вехой в создании молекулярных электронных устройств, она прольет свет на механизм перемещения электронов в ДНК.
Впервые было доказано, что из одиночных молекул ДНК можно сделать миниатюрные электронные элементы. Это может привести к прогрессу в проектировании и создании нано-электронных элементов.
Группы ученых продолжают сотрудничать с целью создания молекулярных устройств и повышения эффективности молекулярного диода.
Автор: Judy Siegel Itzkovich
Источник: The Jerusalem Post
