🍡 👰🏿 🤙🏻 DNA作为用于纳米级计算的机电开关 🛍️ 👺 🤝

欢迎使用iCover博客页面！正如华盛顿大学和加利福尼亚大学的一个联合研究小组所证明的那样，DNA分子的结构和形状的变化必然导致其电导率的变化。根据科学家的说法，这种依赖性允许将DNA分子用作可用于新一代纳米级分子计算设备的微观机电开关。

DNA分子是遗传信息的载体，可确保维持我们已知的所有生命形式。同时，科学家越来越多地将DNA分子的结构和特性的细节视为将其用作独特的“建筑”纳米材料的可能性。在他们的实验中，一组专家得出结论，DNA分子的形状根据其所处的化学环境而变化。下一个基本结论是观察到，分子的形状和结构在一定范围内发生变化，从而导致其电导率发生了变化。因此，在某些情况下，DNA分子充当绝缘体，而在另一些情况下，充当完整的电流导体。

了解改变DNA电导率的机理原理以及利用它调节电流的能力，将有可能创建类似于现代微处理器的晶体管的功能纳米级器件，但是其工作原理与现代电子学中所使用的原理完全不同。减小电子设备组件整体尺寸的趋势不可避免地使其复杂化和赞赏化。同时，可以对基于DNA的设备进行编程，使其完全自组装并起作用，”加州大学戴维斯分校电气与计算机工程系研究组负责人，助理教授Josh Hihath解释说。科学家确信：数以百万计的有源和功能分子设备可以在未来的电子电路中进行组合。这样的方案无可争议的优势将是它们的最低能耗。

根据科学家的说法，动态控制和改变分子形状的技术将使DNA分子变成功能性的机电开关。实验中的转换周期对应于分子的两种稳定形式之一-所谓的。 “ A”和“ B”形式。

A型的作用是由完全熟悉的双链DNA分子的右旋扭曲螺旋发挥的。当乙醇暴露于乙醇中时，分子收缩，获得更紧凑的B形，其中各个碱基对和各个部分相对于彼此以不同的倾斜角度定位。所获得的分子的B-形式显示出增加的电导率。从环境中除去乙醇可使分子返回其原始A型，其电导率比形式B的情况低至少一个数量级。换句话说，所考虑的过程是完全可逆的，可以重复多次。

当然，到目前为止，两所大学的科学家都只是迈出了第一步，但却是重要的一步-实验已经证实，方向可变的DNA分子具有使其可以用于分子和生物电子学的特性。这个问题仍然没有答案：如何控制纳米级分子组成逻辑图的每个组成部分的状态和一般方案的控制。同样令人感兴趣的是这种“分子”方案的速度问题。

乔什·希思说：“最终，我们将能够找到一种解决方案，使我们能够通过化学信号而不是通过电信号或某种机械方法来改变分子的形状。” -“……这将使我们有机会单独控制每个组件，从而从中创建任何复杂的分子电子电路。”类似于日本古代艺术，美国科学家用来创建任何自组装的二维和三维纳米尺度结构的方法称为“ DNA折纸”。

有关实验结果的更多信息，可以在《自然通讯》杂志的出版物页面上找到。

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DNA作为用于纳米级计算的机电开关

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