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:

_ Veşti bune pentru milioane de români. Poşta Română a început sâmbătă distribuirea în avans a pensiilor aferente lunii mai

_ Studenții UCLA forțați să urmeze cursul obligatoriu „Pozitivitatea grăsimilor”.

_ Dramă în inima țării Shakespeare: Vecinii cabanei lui Anne Hathaway spun că traficanții de droguri din județ și-au transformat satul într-un „iad” pe care poliția „nu-l poate menține în siguranță”

_ FOTO - Sânge pe șoselele din România! Accident mortal la Suceava: doi tineri au decedat, după ce au intrat într-un podeț

_ S-a produs parteneriatul anului în lume: Cel mai mare producător de automobile s-a asociat cu cel mai puternic jucător de pe piața digitală

_ Mare economist maghiar: „Uitaţi de Austria. Trebuie să ajungem din urmă România!"

_ Șeful Europa FM a făcut tranzacția anului în energie: miliardarul formează un nou colos în Europa

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ Cu finul tras pe linie moartă, Traian Băsescu anunță că votează cu Nicușor Dan: 'Pentru asta îl apreciez foarte mult'

_ Experimentul Large Hadron Collider se concentrează asupra monopolurilor magnetice

_ COMENTARIU POSTA ZILNIC: Naționalizarea nu este un răspuns la haosul feroviar

_ Pelerinajul de Florii la Bucureşti. Ierarhi, preoţi, monahi şi credincioşi vor umple străzile

_ Glumele unei molecule altfel netoxice inhibă enzimele de scindare a ADN-ului streptococilor, descoperă cercetătorii

_ „Este foarte bolnav”. Îngrijorările cu privire la Regele Charles sunt din ce în ce mai mari

_ O nouă schimbare a vremii de Florii! Anunțul făcut de șefa ANM: 'În cea mai mare parte a țării'

_ Traian Băsescu dezvăluie cum a pierdut România trenul Schengen: 'Eram intrați de 10 ani'

_ Poliția Locală din Brașov a găsit 'infractoarea'! Femeie de 76 de ani, amendată pentru că a plantat flori în grădina blocului

_ Aceste state fac ilegală intrarea imigranților ilegali

_ Numărul investitorilor la Bursa de Valori Bucureşti, în creştere cu 13.000 în primul trimestru al anului

_ Noul trend care a provocat isterie pe internet - Terapia cu melci vii. Ce presupune, dar și care sunt riscurile / VIDEO

_ Liverpool a ajuns la un acord cu Feyenoord pentru Arne Slot

_ „Jill își va da tocuri înalte la sfârșitul filmului Crimewatch, așa că aș fi mai înaltă la televizor”: fostul coleg al lui Jill Dando, Nick Ross, îi aduce un omagiu iubit colegului său de vedetă la 25 de ani de la moartea ei

_ Temere mare la nivel mondial: super-gonoreea se răspândește tot mai mult / A început din China

_ Un fotbalist de primă ligă a anunțat că se retrage: A dat în judecată Pfizer și consideră ca vaccinul anti COVID are legătură cu accidentările sale

_ Armata americană a început să construiască un uriaş debarcader în largul Fâşiei Gaza

_ Peter Andre își dezvăluie „alegerea numărul unu” pentru numele fiicei nou-născute, dar recunoaște că soția Emily „nu este îndrăzneață”

_ Panică în timp ce o altă școală galeză intră în „blocare” cu studenți îngroziți „ascunzându-se sub birouri” după ce elevul „a primit mesaje de amenințare” – în timp ce poliția arestează un adolescent

_ Trump răspunde la afirmațiile principale ale martorilor procesului „Hush Money”.

_ Fostul căpitan de cricket feminin din Pakistan, Bismah Maroof, se retrage

_ Patru morţi într-un atac cu dronă în nordul Irakului

_ Lui Cupidon i se rupe arcul! Zodiile care vor afla la finalul acestei luni că partenerii le înșală

_ Ciolacu: Turcia este o ţară candidată şi un partener cheie al UE

_ Compania mamă a Google va acorda pentru prima dată în istorie dividende. Acţiunile au explodat după anunţ

_ Universitatea din Florida nu se �ncurcă � stabilește reglementări clare și consecințe reale pentru a reduce activitățile pro-Hamas

_ Dezvăluit: Cei 10 experți în alimente surprinzătoare spun că ar trebui să le păstrați la frigider - de la porumb pe știulete până la făină integrală

_ Murderer Fiona Beal wrote about 'dark side' and alter ego Tulip22 after stabbing cheating partner to death - as friends reveal she 'looked fabulous' and had lost weight

_ Elon Musk trimite e-mailuri brutale personalului Tesla în timp ce devine „absolut hardcore” și concediază doi directori seniori, întreaga sa echipă Supercharger și trece la concedierea a sute de angajați.

_ Gabriela Firea a avut 'discuții lămuritoare' cu Marcel Ciolacu: 'Au fost oameni care ne-au intoxicat, urmărind să ne învrăjbească'

_ Zelenski taie în carne vie și îl demite pe un comandant important din armată: ciudățenia e că a fost numit în funcție foarte recent

_ OP-ED: Gata de lupta pentru lupta bună de către primul candidat al Americii pentru procurorul general din Utah, Trent Christensen

_ Un impuls major pentru Regele Carol în lupta sa cu cancerul: Monarchul primește permisiunea de a reveni la îndatoririle publice săptămâna viitoare, după ce a „mulțumit” medicilor cu recuperarea sa - în timp ce palatul anunță două evenimente de hotar

_ Vești de ultimă oră despre starea Regelui Charles: Este foarte bolnav - Palatul Buckingham actualizează periodic planurile funerare

_ Leicester City este PROMOAT înapoi în Premier League la prima încercare, după ce înfrângerea lui Leeds United la QPR a confirmat un loc automat pentru Foxes

_ Șoigu dă asigurări: 'Moscova nu are interesul militar sau geopolitic de a ataca state NATO' / Ministrul rus lansează un avertisment cu degetul spre Ucraina

_ Teleorman: Adrian Gâdea (PSD) anunţă că va candida pentru un nou mandat la preşedinţia CJ

_ Corpul meu este acoperit în proporție de 70% de tatuaje - am fost ignorat de oamenii de la serviciu și sunt urmărit prin supermarket de agenți de securitate

_ Marele Joc se întoarce în Asia Centrală

_ Muncitor �n construcții din NYC are un mesaj FORT pentru președintele Biden... | Dincolo de titluri

_ VIDEO| Sebastian Burduja l-a surprins pe Nicolae Ciucă, când a venit să-și depună candidatura: 'L-am întrebat de ce a venit așa?'

_ Femeile catolice: Lupta pentru preoție

_ Familia regală care a intervenit în timpul nevoii lui Charles: cum regina Camilla, William, Anne, Edward și Sophie și-au asumat responsabilitatea pentru îndatoririle publice când regele și apoi prințesa de Wales au fost diagnosticați cu cancer

_ Procesul lui Donald Trump ÎN DIRECT: Următorul martor al cazului de bani liniștit este dezvăluit în timp ce șeful National Enquirer, David Pecker, încheie patru zile de mărturie

_ Telespectatorii Știrilor ITV își exprimă îngrijorarea pentru Rageh Omaar, deoarece prezentatorul pare să se poticnească cu cuvintele sale și se luptă să citească buletine - radiodifuzorul retrăgând ulterior programul de la ITV+1

_ Un angajat nemulțumit al școlii folosește inteligența artificială pentru a-l încadra pe director cu dezordine rasistă

_ Nicolae Ciucă, pus pe glume: 'Virgil Popescu a fost ministrul Energiei. Sper să nu o fi consumat pe toată acolo şi să îşi fi oprit şi pentru funcţia de primar'

_ Hotărâre adoptată de BEC - Cine poate vota cu urna mobilă la alegerile din 9 iunie și care este procedura

_ BORIS JOHNSON: Come on London! Time to kick out high-crime, high-tax, do-nothing Mayor Khan

_ Alexandru Muraru (PNL) sare la gâtul lui Marcel Ciolacu: 'Să dispreţuieşti moldovenii e clar un semn de slab instinct politic'

_ Tenerife îi va pălmui pe turişti cu o taxă turistică: taxele urmează să vină din ianuarie - după ce peste 50.000 de locuitori s-au alăturat protestului masiv de stradă împotriva vizitatorilor străini

_ A devenit AfD de extrema dreapta a Germaniei o poarta de acces pentru spionii chinezi si rusi?


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1979, afisate in 33 pagini.