导读 分子计算机组件可能代表一场新的 IT 革命,帮助我们创造更便宜、更快、更小、更强大的计算机。然而,研究人员正在努力寻找更可靠、更高效...
分子计算机组件可能代表一场新的 IT 革命,帮助我们创造更便宜、更快、更小、更强大的计算机。然而,研究人员正在努力寻找更可靠、更高效地组装它们的方法。
为了帮助实现这一目标,捷克科学院物理研究所的科学家们基于自然进化磨练的解决方案并利用与当前芯片制造的协同作用,研究了分子机器自组装的可能性。
当前硅基计算机芯片的小型化受到限制。使用单分子大小的开关和存储器的分子电子学可以在计算机的尺寸、速度和功能方面带来一场革命,同时减少不断增加的功耗,但它们的大规模生产是一个挑战。大规模、低缺陷、易于实现的纳米制造和组件组装仍然难以实现。来自生物界的灵感可能会改变这种现状。
目前,由几个分子组成的分子电路的小型原型正在通过扫描探针显微镜生产,扫描探针显微镜通过缓慢而沉重的宏观悬臂梁一次操纵一个分子。
领导这项研究并发表在ACS Nano上的普罗科普·哈帕拉 (Prokop Hapala ) 将其比作使用巨型起重机一次一块瓷砖地建造精致的马赛克。自组装可以解决这个问题,但它也带来了其他挑战。例如,当只能将少量结构信息编码为几个功能组之间的相互作用时,我们如何产生各种结构?
捷克科学院物理研究所的研究人员从大自然中获得灵感,其中功能和结构成分在 DNA 或 RNA 等聚合物模板中解耦。在那里,糖磷酸盐代表支架,核碱基通过氢键连接,提供信息存储。
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