Сфера молекулярной электроники вышла на новый уровень с недавним прорывом крупной международной команды учёных. Исследователи во главе с нанотехнологами из Еврейского университета в Иерусалиме сконструировали длинные нити из молекул ДНК и продемонстрировали, что они способны проводить электрический ток.

В эксперименте принимали участие специалисты из Дании, Кипра, Италии, Испании и США.

Команда учёных утверждает в пресс-релизе, что

данное открытие, которое можно считать настоящим прорывом в нанотехнологиях, однажды приведёт к созданию электронных схем на основе ДНК.

Создание таких «биологических» схем было своеобразным «Святым Граалем» для нанотехнологической сферы. Многие исследования были сосредоточены на создании подобной системы.

Так, к примеру, учёные пытались создать схему, в которой ДНК будет служить своего рода печатной платой или каркасом для точной сборки электронных компонентов с разрешением до 6 нанометров. Однако до сих пор об особых успехах не сообщалось.

Тем не менее молекулы ДНК считались перспективной основой для создания молекулярных цепей, поскольку они обладают уникальной способностью к самосборке в самых разных конфигурациях.

Но камнем преткновения было то, что никто не мог точно количественно измерить прохождение тока через молекулу.

В своём новом исследовании команда учёных провела точные измерения количества электрического заряда, проходящего через молекулу ДНК. Эти цифры варьировались от нескольких десятков до сотни пикоампер на расстояниях от нескольких десятков нанометров до более чем 100 нанометров.

«Наше исследование открывает путь к созданию программируемых схем на основе ДНК для молекулярной электроники. Это будет новое поколение компьютерных схем, которые будут более производительными и при этом гораздо более дешёвыми в производстве и простыми в конструкции», — рассказывает ведущий автор исследования Дэнни Порат (Danny Porath), профессор Еврейского университета в Иерусалиме.

Несмотря на явный успех в данной сфере, молекулярная электроника по-прежнему остаётся технологией будущего, для претворения в жизнь которой ещё потребуется немало усилий. Вероятно, самая крупная из проблем дальнейших исследований заключается в разработке методики сохранения стабильности молекул при обычных условиях работы интегральных схем.

К примеру,

иногда происходит сублимация материала металлических электродов, последующее осаждение на биомолекулы может привести к коротким замыканиям.

В будущем Порат и его коллеги планируют провести больше экспериментов, чтобы приблизить тот день, когда первая электронная схема на основе ДНК увидит свет.

Описание своей работы исследователи поместили в статье журнала Nature Nanotechnology.