به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان نشان دادند که با ترکیب پروتئین و فولرین میتوان مدارهای منطقی ایجاد کرد که اشکالات مدارهای مولکولی نانومقیاس فعلی را نداشته باشد.
در یک پروژه تحقیقاتی در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، محققان مدارهای خودآرایی شده مبتنی بر پروتئین ایجاد کردند که میتوانند عملکردهای منطقی سادهای را انجام دهند. این کار نشان میدهد که میتوان مدارهای دیجیتالی پایداری ایجاد کرد که از خواص الکترون در مقیاسهای کوانتومی استفاده کنند.
یکی از موانع در ایجاد مدارهای مولکولی این است که با کاهش اندازه مدار، مدارها غیرقابل اعتماد میشوند. این مشکل به این دلیل است که الکترونهای مورد نیاز برای ایجاد جریان در مقیاس کوانتومی مانند امواج و نه ذرات رفتار میکنند. به عنوان مثال، در مداری با دو سیم که یک نانومتر از هم فاصله دارند، الکترون میتواند بین دو سیم تونل بزند و به طور موثر در هر دو مکان به طور همزمان باشد و کنترل جهت جریان را دشوار کند. مدارهای مولکولی میتوانندس گنجانیدند، که میتوانند با روشن یا خاموش کردن یک سیگنال ورودی بسته به ولتاژ ورودی دیگر، اطلاعات را رمزگذاری کنند. مدارهای منطقی مبتنی بر PSI قادر به سوئیچ کردن یک سیگنال ورودی ۳٫۳ کیلوهرتز بودند که اگرچه از نظر سرعت با مدارهای منطقی مدرن قابل مقایسه نیست، اما یکی از سریعترین مدارهای منطق مولکولی است که تاکنون گزارش شده است.
چیچی میگوید: «این یک مدار منطقی ابتدایی است که هم بر دیودها و هم بر مقاومتها متکی است. ما در اینجا نشان دادهایم که میتوانید مدارهای یکپارچه و قوی بسازید که در فرکانسهای بالا با پروتئینها کار میکنند.»
از نظر کاربرد فوری، این مدارهای مبتنی بر پروتئین میتوانند به توسعه دستگاههای الکترونیکی منجر شوند که عملکرد نیمه هادیهای کلاسیک را تقویت کرده یا جایگزین آنها میشوند.
نتایج این تحقیق در Nature Communications به چاپ رسیده است.