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DNA计算机芯片制造模式有了雏形

当前栏目:新闻|来源:网络转载||发布时间:2020-08-19 01:16:02|阅读:

据美国物理学家网络报道,美国杜克大学的研究人员称,他们可以利用携带所有生命信息的dna(脱氧核糖核酸)独特的双螺旋结构,简单地将修饰过的dna片段与其他分子混合,制造出无数相同、微小且类似华夫饼的装置。有了这项技术,全球每月芯片产量可以在未来或仅在一天内实现。

DNA计算机芯片制造模式有了雏形

杜克大学电子和计算机工程副教授克里斯·德维尔斯(Chris Desvilles)认为,下一代计算机将不再使用硅片,而是使用由dna片段制成的逻辑芯片。

Dna由许多对核苷酸碱基组成,它们彼此密切相关。通过以不同的顺序排列这些碱基对,Desvilles团队得到了不同的dna片段。这个过程类似于玩拼图游戏:混乱的拼图块会慢慢找到它们的邻居,最终成为一个完整的拼图。研究人员要做的是把无数个拼图拼在一起,然后拼出无数个相同的拼图。

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在德维尔斯的实验中,有16块“华夫饼干”和“拼图”,光敏分子被放在“拼图”的脊线上。当光照射在光敏分子上时,光敏分子吸收光并激发电子,释放的能量将使附近的其他光敏分子吸收能量并发出不同波长的光。只有一个检测器可以区分输出光和输入光。

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研究证明,这些纳米结构可以有效地自组装,当不同的光敏分子加入其中时,这种“华夫”将显示出独特的“可编程”特性。因此,通过用光刺激这些光敏分子,研究人员可以制造简单的逻辑门(开关)。使用更大的“华夫饼”可以制造更复杂的电路,这种可能性是无限的。

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传统电路使用电流在“0”和“1”之间快速切换,而在新设备中,光可以刺激由dna制成的开关做出同样的反应,而且速度更快。德维尔斯说,这是人们第一次证明分子具有如此活跃和快速的处理和传感能力。

德维尔斯指出,这些“华夫”设备将来可能会成为计算机芯片的基本组件。因为这些纳米结构基本上是传感器,它们也可以应用于生物医学。研究人员可以制造微小的纳米设备来响应不同的蛋白质作为疾病的标志。


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