15:57
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetarea combină origami ADN și fotolitografia pentru a se apropia cu un pas de computerele moleculare

_ Cercetarea combină Origami ADN și fotolitografia pentru a se apropia cu un pas de computerele moleculare

Componentele moleculare ale computerelor ar putea reprezenta o nouă revoluție IT și ne pot ajuta să creăm computere mai ieftine, mai rapide, mai mici și mai puternice. Cu toate acestea, cercetătorii se străduiesc să găsească modalități de a le asambla mai fiabil și mai eficient.

Pentru a ajuta la realizarea acestui lucru, oamenii de știință de la Institutul de Fizică al Academiei Cehe de Științe au investigat posibilitățile de auto-asamblare a mașinilor moleculare bazate pe soluții. perfecționat de evoluția naturală și folosind sinergia cu fabricarea actuală a cipurilor.

Există o limită a miniaturizării cipurilor actuale de computer pe bază de siliciu. Electronica moleculară, folosind comutatoare și memorii de dimensiunea unei molecule, ar putea oferi o revoluție în dimensiunea, viteza și capacitățile computerelor, reducând în același timp consumul de energie în creștere, dar producția lor în masă este o provocare. Nanofabricarea și asamblarea componentelor la scară largă, cu defecte reduse, sunt evazive. Inspirația luată din natura vie ar putea schimba acest status quo.

Mici prototipuri de circuite moleculare compuse dintr-un cuplu de molecule sunt în prezent produse prin microscopia cu sondă de scanare, care le manipulează câte o moleculă într-un mod lent, Consolă macroscopică grea.

Prokop Hapala, care a condus studiul publicat în ACS Nano, îl aseamănă cu construirea unui mozaic delicat folosind o macara uriașă, câte o țiglă pe rând. Auto-asamblarea ar putea rezolva această problemă, dar creează alte provocări. De exemplu, cum producem o varietate de structuri când doar o cantitate mică de informații structurale poate fi codificată în interacțiuni între câteva grupuri funcționale?

Cercetătorii de la Institutul de Fizică al Academiei Cehe de Științe au luat inspirație din natură, unde componentele funcționale și structurale sunt decuplate în șabloane polimerice precum ADN sau ARN. Acolo, zahărul-fosfații reprezintă schela, iar nucleobazele, legate prin legături de hidrogen, asigură stocarea informațiilor.

Datorită acestor legături, acești polimeri informaționali se pot autoasambla în forme complexe și pot conduce la auto-replicare sau sinteza altor molecule mai mici. Această abordare a fost deja utilizată în „ADN origami”, care poate produce molecule complexe cu formele și funcțiile dorite. Dar cum putem extinde procesul și obținem o varietate mai mare?

„Perechile de baze ADN cunoscute – despre care cineva poate crede naiv că ar fi cea mai bună alegere – nu pot fi folosite așa cum sunt”, explică Paolo Nicolini, unul a autorilor. „Ele funcționează grozav în celulă, dar acest lucru se datorează mediului și restului mașinilor celulare. În condiții compatibile cu nanofabricarea, pur și simplu nu sunt suficient de selectivi.”

Mithun Manikandan, Paolo Nicolini, și Prokop Hapala a decis să combine posibilitățile oferite de origami ADN și fotolitografie pentru a așeza structuri complexe ale cipurilor contemporane. Acest lucru ar putea deschide calea pentru producția în masă a circuitelor moleculare revoluționare integrate cu tehnologia contemporană de fabricare a cipurilor - ceva care ar putea permite o tranziție lină de la mașinile informatice actuale la nivelul următor.

Pentru a permite acest lucru, cercetătorii a propus înlocuirea vertebratei zahăr-fosfați cu diacetilenă fotosensibilă. Ei au folosit simulări detaliate pentru a selecta grupuri terminale complementare legate de hidrogen care ar conduce auto-asamblarea pe o rețea în condițiile utilizate în producția de cipuri.

Derivații de diacetilenă au fost utilizați ca coloană vertebrală deoarece pot polimeriza eficient. în aceste condiții, atunci când s-au amorsat prin lumină UV sau injecție de electroni, și unități analoge cu bazele ADN/ARN („literele” codului genetic) au fost investigate in silico ca grupuri terminale care conduc ansamblul componentelor în formele dorite.

Scopul a fost de a găsi perechi complementare, în care două unități se leagă în mod fiabil una de alta și nu de alte unități - această trăsătură, din nou analogă cu modul în care funcționează ADN-ul, ar permite crearea de modele de circuite complexe deterministe. Cercetătorii au descoperit că unitățile care conțin grupări terminale donatoare de hidrogen pur au fost deosebit de potrivite. Au fost găsite șaisprezece unități candidate promițătoare, deschizând calea cercetării experimentale și eventualelor aplicații în industrie.

Rezultatele au implicații interesante pentru calcularea ADN-ului și analogii ADN artificiali. Cele mai fezabile alfabete de patru litere găsite în screening au avut loc într-o regiune foarte îngustă de energii de legare de 15-25 kcal/mol și toate s-au bazat pe un mic subset al grupurilor de sfârșit testate.

Deși doar un un mic subset al posibilului spațiu de litere ar putea fi testat cu mare precizie, ceea ce sugerează că alfabetul ADN nu poate fi doar rezultatul unui „accident înghețat în timp”, ci ar fi putut fi o opțiune stabilă și favorabilă din punct de vedere energetic. Nu au fost găsite alfabete cu șase litere în spațiul testat, dar noi mecanisme de selectivitate și legături necovalente, altele decât legăturile de hidrogen (cum ar fi legăturile cu halogen) ar putea să le permită. Într-o manieră similară, ar putea fi testate posibilitățile analogilor ADN terapeutici și farmaceutici.

Această lucrare va îmbunătăți în continuare disponibilitatea sintetică a moleculelor și va depăși limitările experimentale. În timp ce majoritatea dintre noi probabil că citim acest lucru pe mașini care se bazează pe tranzistori pe bază de siliciu, am putea începe în curând tranziția fără probleme la mașini care folosesc parțial nanoelectronica moleculară. Această lucrare reprezintă încă un pas către un astfel de viitor.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Am crescut pe o moșie a consiliului și am fost hărțuit de școală la 16 ani pentru că sunt sărac - acum am reușit să câștig 16 milioane de lire sterline în doar 6 ani și o poți face și tu

_ Magazinul din Cornish pictat cu „Smurf blue” dintr-o zonă de conservare pitorească a fost restaurat la culoarea albă inițială, după ce localnicii s-au plâns că a făcut ca stațiunea „să arate ca Benidorm”.

_ Moment, mama lui Phil Foden, starul Angliei și Man City, este dată afară din clubul de noapte după ce a scos șapca unui bărbat și le-a spus poliției: „Nu te băga în fața mea. Sunt ca un animal când am băut.

_ �Unsung Hero� � Mergeți să vedeți acest film dacă aveți o șansă � O poveste frumoasă a unei minunate și faimoase familii de muzică creștină

_ Cum intransigența Irlandei față de Brexit revine să-l bântuie: GUY ADAMS vizitează orașul de biafore din Dublin, hotelul cândva de lux plin de migranți și este martor la reacțiile publice tot mai mari

_ Cele mai bune cărți noi de citit în acest weekend: criticii noștri își dau verdictul asupra tuturor, de la o poveste despre maternitate marcată de bătălii până la cel mai recent Jack Reacher, rapid și furios

_ Războiul din Ucraina, ziua 786. CIA susţine că, fără ajutor, Ucrainariscă să pierdă războiul în câteva luni / Rachete ruseşti au aterizat la Dnipro, cel puţin 2 morţi şi 15 răniţi

_ Șeful Airbus nu se bucură de situația dificilă în care se află rivalul american Boeing

_ Pensionarul, 83 de ani, care a jurat că nu va părăsi niciodată casa sa prăbușită de pe stâncă, este forțat în sfârșit să se mute, deoarece este prea periculos să rămână în el după o alunecare de teren

_ David Beckham merge mână în mână cu fiica Harper, în timp ce el și fiii Cruz, Brooklyn și nora Nicola Peltz se îndreaptă către show-ul soției Victoria din Săptămâna Modei de la Paris - dar Romeo ratează!

_ BRIT Awards 2024: Dua Lipa arată incredibil într-o rochie din piele strânsă, în timp ce conduce vedetele alături de uimitoare Ellie Goulding, Isla Fisher și Charli XCX pe covorul roșu elegant

_ Este un favorit reconfortant, dar poate un sandviș cu ou și creson să valorize vreodată 6 GBP? SARAH RAINEY încearcă versiunea „posh” de la M&S a unuia dintre sarniile noastre de bază

_ DINAH VAN TULLEKEN și soțul Chris i-au plăcut să crească în familii mari. Dar, în timp ce se pregătește să nască din nou, ea întreabă: De ce mă simt atât de vinovată că am născut copilul nr. 3?

_ Selena Gomez NEGA să aibă o aventură cu nepotul lui JFK, John Kennedy Schlossberg, și spune că „nu a întâlnit niciodată acest om” – în timp ce vedeta filmează Only Murders in the Building sezonul 3

_ AMANDA PLATELL: Genele rusești de lux din nurcă falsă au devenit dependența mea de frumusețe de 5.000 de lire sterline pe an, dar am rămas cu această umflare dureroasă și mi-au căzut genele naturale

_ Prințul Harry a „schimbat zborurile” pentru a se întoarce acasă la Meghan mai repede după ce l-a văzut pe Regele Carol afectat de cancer, când avionul original a fost „întârziat cu două ore”

_ Când soțul meu a fost diagnosticat cu cancer incurabil la 39 de ani, și-a dezvăluit ultimul regret surprinzător. Acum îmi trăiesc viața așa cum și-ar fi dorit el, scrie STACEY HEALE

_ Asistență umanitară britanică confirmată printre șapte membri World Central Kitchen uciși după „atacul aerian israelian” în Gaza, inclusiv cetățeni din Australia și Polonia: IDF lansează o sondă „la cele mai înalte niveluri”

_ Clapham Common împușcătură: bărbați înarmați cu ciclomotor împușcă doi într-un pub de pe strada principală, în timp ce un al treilea este „împușcat” în timp ce poliția vânează doi suspecți care au fugit de la fața locului

_ Moment terifiant suspect înarmat deturnează o soție iubită, Katherine Aguasvivas, în mijlocul unei intersecții aglomerate din Florida, înainte să o omoare și să-i dea foc rămășițelor în interiorul vehiculului furat.

_ Bărbații care ar fi putut fi James Bond: de la refuzul lui Sir Michael Caine până la testele eșuate pe ecran ale lui Sam Neill și James Brolin - se zvonește că feministul autodeclarat Aaron Taylor-Johnson i s-a oferit un rol

_ Primul interviu al familiei regale daneze demonstrează că regina Maria deține „controlul deplin” și „își blochează soțul îmbufnat și divagabil” în urma scandalului său „afacere”, susține expertul în limbajul corpului

_ Se lansează Raspberry Pi Connect, controlează de la distanță Pi-ul prin browser web

_ Situația s-a schimbat radical: de ce au ajuns ungurii să-și facă cumpărăturile în România

_ E timpul pentru un pui de somn... sau poate o somn jumbo! Moment adorabil, turma de elefanți se ghemuiește pentru un somn în India

_ Străzi Deschise - Promenadă urbană: Strada Zece Mese din sectorul 2 va găzdui în weekend, în intervalul 10.00 - 20.00, activităţi dedicate familiilor

_ La ce te poți expune dacă consumi cafea decofeinizată. Ce spun specialiștii

_ O deputată AUR a răbufnit: George Simion are interzis în comisia parlamentară care controlează activitatea SRI

_ EXCLUSIV: Citiți noua poveste de dragoste uluitoare de la autorul cărții O zi. Marnie nu s-a gândit niciodată că va fi atât de singură încât va vorbi la televizor. Michael face lungi plimbări solitare în ploaie. Acum afla ce se intampla in continuare...

_ Sora lui Cressida Bonas, Pandora Cooper-Key, în vârstă de 51 de ani, spune că și-a planificat înmormântarea de „de mii de ori”, când dezvăluie că a fost diagnosticată cu o tumoare pe creier inoperabilă pe fondul luptei de 24 de ani împotriva cancerului.

_ SUA lansează un atac puternic asupra rebelilor Houthi

_ Annabel Croft spune că Kate Garraway și-a îndurerat soțul Derek Draper pentru „mult timp” înainte de moartea acestuia, după ce acesta s-a luptat cu Covid timp de patru ani – în timp ce ea vorbește despre durerea ei „oribilă”

_ Vestea momentului pentru Simona Halep! Românca se poate pregăti de competiţia carierei

_ Inflația a urcat până aproape de 70% în Turcia

_ �Mă g�ndesc la asta� � Actorul Michael Rappaport s-a schimbat, poate vota cu Trump �n 2024 și CU DEFINITIV nu va vota pentru Biden (VIDEO)

_ Thailanda, interesată să organizeze primul său Grand Prix de Formula 1

_ Fanii Dancing On Ice sunt uimiți, deoarece Holly Willoughby este forțată să-și ceară scuze pentru „a aruncat bomba F” la televizor în direct, în timp ce co-gazda Stephen Mulhern o face să sară

_ DANIEL HANNAN - De ce Rusia trebuie destrămată: De mai bine de o mie de ani a fost țara tiranică a epurării, a gulagului și a lui Ivan cel Groaznic. Cucerirea este conectată în psihicul său

_ Poliția este acuzată că l-a vizat pe JK Rowling cu un personaj fictiv care ură trans, numit „Jo”, care crede că „toți aparțin camerelor de gazare” în timpul scenariului de crimă motivată de ură

_ Epilepsia mea este atât de sensibilă încât o criză poate fi declanșată de blițurile camerei sau de soarele care strălucește prin balustrade... și nu mai pot merge niciodată într-un club de noapte

_ Alexei Navalnîi a fost „torturat la rece” în colonia penală Polar Wolf înainte de a fi „ucis”, susține gruparea umanitară în timp ce solicită examinarea independentă a corpului criticului lui Putin

_ Proteste violente izbucnesc la Universitatea Virginia Commonwealth: sunetul sirenelor de raid aerian, poliția antirevoltă desfășurată și Ordinul de adăpostire pe loc (VIDEO)

_ Vecinul erou dezvăluie cum a încercat cu disperare să salveze aspirantul rapper, în vârstă de 16 ani, înjunghiat de un cuțit zombi care mânuia un adolescent ucigaș la petrecerea de 16 ani a unei fete

_ European Parliament election to definitely take place on June 9, says PM Ciolacu

_ Stele mari care s-au micșorat datorită lui Ozempic

_ Pentagon: Loviturile ucrainene au afectat 14% din capacitatea Rusiei de rafinare a petrolului


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 46, afisate in 1 pagina.