p (PhysOrg.com) - Usando um conceito chamado origami de DNA, Pesquisadores da Arizona State University estão tentando pavimentar o caminho para produzir as próximas gerações de produtos eletrônicos. p Eles estão buscando avanços em nanotecnologia que têm o potencial de permitir a criação de componentes menores para produtos eletrônicos de consumo e industriais, como iPods, iPads e dispositivos semelhantes.

p Os fabricantes querem tornar os dispositivos menores e "mais inteligentes". O problema é que isso exige que as partes elétricas internas desses dispositivos em uma escala nanométrica ainda menor, ao mesmo tempo que aumenta a capacidade dos componentes de executar uma série de computação, funções de comunicação e multimídia.

p Tornar esses componentes menores se tornaria muito mais caro usando o método atual de fabricação de componentes microeletrônicos, como as unidades centrais de processamento (CPUs) de todos os computadores.

p Hongbin Yu e Hao Yan da ASU estão se unindo para desenvolver a base de um novo método de fabricação que manteria os custos baixos.

p Yu é um professor assistente na Escola de Elétrica, Computador, e Engenharia de Energia, uma das Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da ASU. Yan é professor do Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Artes e Ciências Liberais da ASU.

p Detalhes de seu progresso foram relatados recentemente em Nano Letras , um importante jornal de nanociência e tecnologia publicado pela American Chemical Society. A notícia também foi destaque no Chemistry World, um site de notícias de ciência e tecnologia da Royal Society of Chemistry, a principal organização europeia para o avanço das ciências químicas.

p Yu explica que ele e Yan estão explorando "como usar litografia de cima para baixo combinada com nanoestruturas modificadas de automontagem de baixo para cima para orientar a colocação de nanoestruturas na superfície do wafer de silício".

p A litografia de cima para baixo é um processo pelo qual os elementos do circuito elétrico em uma pastilha de silício são construídos por corte e gravação, de uma forma semelhante à forma como as esculturas são feitas. É assim que os chips de computador de hoje são fabricados.

p A automontagem ascendente é um processo no qual moléculas e / ou materiais em nanoescala são automontados em estruturas desejadas usando ligações químicas ou várias interações semelhantes.

p Yu e Yan descobriram uma maneira de usar o DNA para combinar com eficácia a litografia de cima para baixo com ligações químicas envolvendo a auto-montagem de baixo para cima.

p Isso envolve uma técnica de design de “origami de DNA” semelhante à arte tradicional japonesa ou técnica de dobrar papel em formas decorativas ou representativas. Ele permite que os filamentos de DNA sejam dobrados em algo semelhante a um quadro no qual diferentes moléculas podem ser fixadas.

p Permitir que várias moléculas se liguem ao DNA produz configurações nanoestruturadas menores - abrindo assim o caminho para a construção de componentes de dispositivos eletrônicos menores.

p No passado, provou ser difícil combinar litografia de cima para baixo com auto-montagem de baixo para cima porque as nanoestruturas de DNA necessárias para fazer isso acontecer se ligariam indiscriminadamente à plataforma de silício (chamada de substrato) - o material no qual um circuito eletrônico é fabricado.

p “Tem havido poucas demonstrações bem-sucedidas de como colocar essas nanoestruturas montadas de baixo para cima na superfície do substrato onde você deseja que elas estejam, ”Yu explica, “Porque você não pode simplesmente executar esses dispositivos, você precisa saber onde conectar o quê. ”

p Para resolver o problema, A equipe de pesquisa de Yu pré-fabricou uma "nano-ilha" de ouro em locais específicos em um substrato de silício, em seguida, aplicou o origami de DNA que tem extremidades químicas específicas que se ligam apenas à ilha de ouro e não à pastilha de silício. Isso permite que os nanotubos de DNA se fixem apenas nas ilhas.

p O trabalho demonstra que é possível que uma dupla hélice de DNA possa ser usada para construir estruturas unidimensionais e bidimensionais para permitir a fabricação de dispositivos de memória eletrônica menores - a um custo que seria muito menor do que os métodos de fabricação atuais.

p É necessário mais progresso, Yu disse.

p “Com esta demonstração, fomos capazes de construir padrões na superfície que consistem em apenas nanotubos de DNA unidimensionais, mas nossa pesquisa mostra que é possível produzir estruturas bidimensionais e ainda mais sofisticadas que são blocos de construção essenciais para circuitos eletrônicos em nanoescala, ”Yu diz. “Portanto, este é apenas o começo de muitas possibilidades fascinantes a serem realizadas.”