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Fili di DNA superconduttori

28.01.2021

I fisici hanno scoperto come utilizzare la tecnologia degli origami del DNA per produrre nanofili superconduttori di forma e lunghezza arbitrarie. Per questo motivo, è possibile che possano essere utilizzati per la produzione di nanoelettronica.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno identificato molti composti organici che potrebbero sostituire il silicio e altri semiconduttori nei chip dei computer. Molti di questi composti sono già utilizzati nello sviluppo di LED e display a cristalli liquidi, sensori e vari dispositivi medico-scientifici.

Allo stesso tempo, si è rivelato molto più difficile sintetizzare molecole organiche in grado di condurre corrente e, a causa di ciò, sostituire i metalli. Ad esempio, gli scienziati hanno trovato una di queste sostanze solo tre anni fa. È una proteina integrina che riveste la superficie delle cellule umane. Si è scoperto che i suoi frammenti possono condurre corrente quasi senza perdite.

Ricercatori israeliani e statunitensi hanno scoperto che le molecole di DNA con nanoparticelle metalliche attaccate possono essere utilizzate come impalcature per superconduttori compositi complessi. Volevano combinare una tecnologia simile con gli origami del DNA. Questo è il nome del metodo con cui singoli filamenti di DNA possono essere utilizzati per assemblare complesse strutture tridimensionali in grado di muoversi, interagire con oggetti ambientali e risolvere vari problemi pratici.

Gli scienziati hanno suggerito che sulla base di origami di DNA, è possibile creare una tecnologia grazie alla quale sarà possibile assemblare nanofili di forma, lunghezza e dimensione arbitrarie. Per fare ciò, il fisico della Bar-Ilan University Lior Shani e i suoi colleghi hanno assemblato diversi nanofili lunghi circa 200 nm e spessi 25 nm. Gli scienziati hanno attaccato questa struttura alla superficie di una speciale nanostruttura, che consisteva in un substrato di silicio e due elettrodi superconduttori, e poi hanno studiato le proprietà fisiche del nanofilo.

La scoperta può essere applicata all'uso di superconduttori nella nanoelettronica e allo sviluppo di nuovi dispositivi scientifici e industriali, inclusi sensori di campo magnetico ultrasensibili, amplificatori di segnali quantistici e vari sensori.

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