Litografia cu ADN şi grafen promite circuite electronice extrem de subţiri

Autori: Dorian Prodan, Liviu - Andrei Mihai 11.04.2013
Litografia cu ADN şi grafen promite circuite electronice extrem de subţiri

Un grup de cercetători din domeniul chimiei şi ingineriei moleculare din cadrul universităţii Harvard au prezentat o tehnologie nouă şi promiţătoare, care ar putea permite într-o bună zi realizarea unor circuite electronice mult mai subţiri decât cele fabricate în prezent. Pe măsura ce procesele de fabricaţie standard se apropie de bariera de 10 nanometri, acestea devin tot mai puţin fiabile şi mai dificil de proiectat, însă noua tehnologie deschide o cale cu totul nouă.

Moleculele organice de ADN nu sunt capabile doar să poarte informaţiile genetice ale organismelor vii ci, după cum au dovedit testele efectuate la Harvard, acestea pot deveni şi şabloane pentru tipărirea circuitelor pe materiale extrem de subţiri precum grafenul. Prin modificări genetice avansate, cercetătorii au realizat molecule ADN care pot lua diferite forme geometrice cu dimensiuni de câţiva nanometri, prezentările acestora exemplificând tehnologia cu literele alfabetului. Forma acestora va fi controlată prin utilizarea diferitelor reacţii sau prin combinarea unor molecule complexe pentru a forma trasee mai complicate.

Această metodă de tipar a fost concepută pentru a fructifica avantajele oferite de grafen. Cel mai bun conducător de electricitate şi căldură cunoscut, grafenul este versiunea bidimensională a grafitului, foile din acest material având grosimea unui singur atom de carbon. Acesta este un candidat excelent pentru realizarea viitoarelor circuite electronice, însă manipularea la nivel atomic a fost o operaţiune prea delicată, îndelungată şi costisitoare pentru a putea fi implementată industrial.

După trasarea formelor dorite cu moleculele modificate de ADN, acestea vor fi acoperite cu straturi succesive de argint şi aur. După ce aceste două metale vor fi asimilate de suprafaţa peliculei organice, întreaga suprafaţă va fi arsă cu jeturi fierbinţi de plasmă. Zonele neacoperite ale peliculei de grafen vor fi topite, atomii de aur şi argint şi moleculele ADN vor fi îndepărtate cu un solvent  iar rezultatul va fi un circuit electronic complex care va avea grosimea unui singur atom de carbon.

Această tehnologie a fost deja folosită pentru fabricarea unor joncţiuni, iar inelele din grafen ar putea fi soluţia pentru un tip de tranzistor experimental, care foloseşte interferenţa cuantică.