Computadores de material genético? Pesquisadores conduzem a eletricidade usando nanofios de DNA.

Mais fino que o vírus da AIDS - atualmente é a circunferência dos menores transistores. A indústria reduziu os elementos centrais de seus chips de computador para quatorze nanômetros nos últimos sessenta anos. Métodos convencionais, no entanto, estão atingindo as fronteiras físicas. Pesquisadores de todo o mundo estão procurando alternativas. Um método poderia ser a auto-organização de componentes complexos a partir de moléculas e átomos. Cientistas do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) e da Universidade de Paderborn já fizeram um importante avanço: físicos passaram uma corrente através de nanofios banhados a ouro, que independentemente se reuniram a partir de cadeias de DNA únicas. Seus resultados foram publicados na revista científica Langmuir.

O microscópio eletrônico mostra de perto que as estruturas de tamanho nanométrico conectam dois contatos elétricos. Dr. Artur Erbe do Instituto de Ion Beam Física e Materiais está satisfeito com o que ele vê. "Nossas medidas mostraram que uma corrente elétrica é conduzida através desses fios minúsculos." Isso não é evidente, ressalta o físico. Estamos, afinal, lidando com componentes feitos de DNA modificado. Para produzir os nanofios, os pesquisadores combinaram uma única cadeia longa de material genético com segmentos de DNA mais curtos através dos pares de bases para formar uma cadeia dupla estável. Usando este método, as estruturas assumem independentemente a forma desejada.

"Com a ajuda desta abordagem, que se assemelha a técnica do origami e, portanto, é referido como DNA-origami, podemos criar pequenos padrões", explica o pesquisador HZDR. "Circuitos extremamente pequenos feitos de moléculas e átomos também são concebíveis aqui." Esta estratégia, que os cientistas chamam de método "bottom-up", visa transformar a produção convencional de componentes eletrônicos. "A indústria tem utilizado o que é conhecido como o método "de cima para baixo ". Grandes porções são cortadas do material de base até que a estrutura desejada seja alcançada, logo isso não será mais possível devido à contínua miniaturização". A nova abordagem é, em vez disso, orientada para a natureza: moléculas que desenvolvem estruturas complexas através de processos de auto-montagem.

Golden Bridges Entre Eletrodos

Como os testes dos pesquisadores de Dresden mostraram, uma corrente é realmente conduzida através dos fios banhados a ouro - no entanto, é dependente da temperatura ambiente. "O transporte de carga é simultaneamente reduzido à medida que a temperatura diminui", descreve Erbe. "A temperatura ambiente normal, os fios funcionam bem, mesmo se os elétrons tenham que saltar parcialmente de uma partícula de ouro para a próxima, porque eles não foram completamente misturados juntos. A distância, no entanto, é tão pequena que atualmente nem sequer apareceriam usando os microscópios mais avançados. "Para melhorar a condução, a equipe de Artur Erbe pretende incorporar polímeros condutores entre as partículas de ouro. O físico acredita que o processo de metalização também poderia ser melhorado.

Ele está satisfeito com os resultados: "Podemos demonstrar que os fios de ouro banhado de DNA conduzir a energia.Estamos na verdade ainda na fase de pesquisa básica, é por isso que estamos usando ouro em vez de um metal mais rentável. Nós, no entanto, demos um passo importante, que poderia tornar dispositivos eletrônicos baseados em DNA possíveis no futuro. "

Fonte: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.6b01961

http://phys.org/news/2016-11-genetic-material-electricity-dna-based-nanowires.html

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