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GRAZIE AL DNA VERRANNO ASSEMBLATI I TRANSISTOR DEL FUTURO A BASE DI GRAFENE

Categoria // ICT e Tecnologie Digitali, Grafene

I ricercatori della Stanford University hanno usato il DNA come stampo per sintetizzare nastri ultra sottili di grafene. Questa scoperta potrebbe portare alla produzione di transistor a base di grafene più piccoli, veloci ed economici di quelli attualmente in uso.

Megliopossibile - Grazie al DNA verranno assemblati i transistor del futuro a base di grafene
Megliopossibile - Grazie al DNA verranno assemblati i transistor del futuro a base di grafene
Un team di ricercatori della Stanford University ha trovato un modo per assemblare nastri ultrasottili di grafene, utilizzando il Dna. Questa scoperta potrebbe essere la chiave per riuscire a produrre su larga scala transistor a base di grafene, più piccoli, veloci, efficienti ed economici di quelli al silicio.

Il grafene, costituito da un singolo strato di atomi di carbonio, presenta infatti proprietà elettroniche che lo rendono estremamente interessante all'interno dei circuiti integrati: gli elettroni per esempio si muovono molto più velocemente attraverso il reticolo di atomi di carbonio che nel silicio.

Tuttavia, per realizzare questo tipo di transistor, sono necessari nastri di grafene sottilissimi (larghi appena 20-50 atomi). Solo così il materiale acquisisce il bandgap - proprietà dei semiconduttori che permette ai transistor di passare dalla fase on alla off, cambiando la quantità di corrente che li attraversa. La produzione in grandi quantità di strutture in grafene di tali dimensioni e la capacità di allinearle e posizionarle correttamente nel circuito elettrico si sono però dimostrate sfide complesse.

Ecco allora che un aiuto è arrivato dal Dna. Le molecole di Dna sono lunghe, sottili e approssimativamente grandi come le strisce di grafene necessarie ai ricercatori. Non solo, sono costituite anche da atomi di carbonio, il materiale di cui è composto il grafene stesso. Queste caratteristiche hanno dato l'idea al professor Zhenan Bao, a capo del team di ricerca, e ai suoi colleghi di utilizzare il Dna per assemblare i nano-nastri.

I ricercatori hanno usato una superficie in silicio come substrato per realizzare il loro transistor sperimentale. Hanno poi immerso il "piatto" di silicio in una soluzione contenente filamenti di Dna "pettinati", grazie a una particolare tecnica, in linee rette. Successivamente il Dna è stato esposto a una soluzione di sale di rame. Le proprietà chimiche della soluzione hanno permesso agli ioni di rame di essere assorbiti dal Dna. Poi i ricercatori hanno riscaldato il Dna a temperature molto elevate e lo hanno immerso in gas metano (che contiene atomi di carbonio). Ancora una volta le forze chimiche sono entrate in gioco e hanno aiutato il processo di assemblaggio. Il calore ha scatenato una reazione che ha liberato alcuni degli atomi di carbonio contenuti nel Dna e nel metano. Questi atomi si sono uniti insieme andando a creare dei nastri che "copiano" la struttura del Dna.

Il processo di assemblaggio deve ancora essere perfezionato (gli atomi di carbonio, a volte, invece di formare un foglio dello spessore di un atomo si aggregano a grappolo) ma si dimostra un modello efficace, economico e preciso per la produzione di grafene per l'elettronica

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista scientifica Nature Communications, clicca qui per leggere l'abstract.
La Redazione

Pubblicato:

Martedì, 24 Settembre 2013

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