Редакция сайта ТАСС
МОСКВА, 22 января. /ТАСС/. Исследователи из России, Китая, Германии и Японии разработали подход, позволяющий использовать ДНК-оригами, самособирающиеся наноконструкции из нитей ДНК, для управления свойствами двумерных полупроводниковых материалов. Это позволит использовать комбинацию из ДНК и этих полупроводников для создания новых форм гибридной электроники, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"ДНК-оригами может использоваться для того, чтобы надежно и точно структурировать энергетический ландшафт двумерного полупроводника на наномасштабе. В будущем наноструктурированные гибридные материалы такого рода могут лечь в основу компактных и высокопроизводительных устройств для оптических вычислений, квантовых симуляций и датчиков фотонов", - говорится в сообщении.
Данный подход был разработан группой российских и зарубежных исследователей под руководством доцента "Сколтеха" Анвара Баймуратова для преодоления одного из главных препятствий, которое мешает более активному внедрению двумерных полупроводниковых материалов в микроэлектронную промышленность. Оно заключается в том, что поверхность этих материалов необходимо особым образом наноструктурировать для создания транзисторов, датчиков света или его источников.
"Есть два основных подхода к решению этой проблемы. Можно вносить в однородную структуру материала разного рода дефекты, но пока достичь при этом нанометровой точности не получается
Исследователи из "Сколтеха" предположили, что эту проблему можно решить, если наносить красители на поверхность двумерных полупроводников при помощи специальных самособирающихся наноструктур размером в 100 нм, построенных на базе ДНК-оригами. Благодаря прогнозируемому характеру взаимодействий созданных учеными нитей ДНК друг с другом, расположение молекул красителей ДНК-оригами можно точно контролировать, что позволяет использовать его в качестве "каркаса" для структурирования двумерных материалов.
Для проверки работы этого подхода ученые нанесли ДНК-оригами на поверхность дисульфида молибдена, одного из самых перспективных двумерных полупроводников. Последующие наблюдения показали, что самосборка структур ДНК-оригами с красителями выполняется корректно, и при этом их формирование меняет то, насколько ярко светятся разные точки на поверхности данного материала. В перспективе, аналогичным образом можно будет создавать и другие наноэлектронные и нанофотонные устройства, подытожили исследователи.
О ДНК-оригами
ДНК-оригами химики и физики называют набор методик, позволяющих использовать одиночные нити ДНК для сборки различных сложных трехмерных конструкций, способных двигаться, взаимодействовать с объектами окружающей среды и решать разные практические задачи. Как правило, для сбора этих конструкций используются "стройблоки" из коротких одиночных нитей ДНК, которые способны соединяться друг с другом и другими молекулами только одним заданным способом. Это позволяет соединять их друг с другом подобно кубикам из конструктора и формировать из них прочные произвольные узоры и структуры.
Комментарии