Surprise！用DNA制备高性能芯片

材料牛注：电子产品制造商经常通过削减生产成本，缩小元件尺寸等方法来达到制造运行速度更快更便宜的计算机芯片的目的。现在，研究人员指出，生命的遗传物质DNA可能有助于实现这一目标。

“我们想利用DNA体积小的优势，以及碱基配对的能力来进行自组装，指导形成纳米结构并用于电子工业。目前电子厂商生产的芯片宽14纳米，这比单链DNA的直径大10倍以上。也就是说，遗传材料DNA可以为形成小尺寸的芯片奠定了基础。” Adam T. Woolley博士说，“但是DNA的导电性不是很好。因此，我们使用DNA作为支架，然后组装其他材料来构成电子产品。

为了设计出在功能上与硅谷生产的产品相似的电脑芯片，Robert C. Davis博士以及John N. Harb博士的合作伙伴Woolley正在前人的基础上从事DNA纳米制备的工作。

DNA最常见的是两条单链组成的双螺旋结构。每条链通过碱基互补配对组成，就像扭曲的梯子台阶一样。DNA单链灵活松软，有点像鞋带。研究人员用长的DNA单链建立了DNA折纸结构，然后与其他的DNA短链结合起来，通过碱基配对来使长链的特定部分结合起来从而形成所需形状。

然而，Woolley团队并不满足于复制传统二维电路中使用的扁平形状。 他说，“在二维上，你在一个芯片上放置元件的密度是有限的。如果能达到三维的话，就可以放进更多的元件”

与Woolley一起工作的大学生Kenneth Lee，已经建成了3-D筒状的DNA折纸结构，就像基板上竖立的烟囱一样。而这些基板，比如硅，将构成芯片的底层。Lee一直在尝试用额外的DNA短链来紧固其他组件，如管内侧特定位置上的纳米金颗粒。研究人员的最终目标是将这些管子和其他DNA折纸结构放置在基板上特定的位置。该团队还将这种结构的纳米金颗粒与半导体纳米线结合在一起形成电路。从本质上来说，DNA结构是集成电路的大梁。

目前Lee正在测试管状DNA的特征。他计划将额外的组件附加在管内，最终目标是形成半导体。

Woolley指出，传统的芯片制造设备费用昂贵，超过十亿美元。一方面是因为实现小尺寸贴片元件的设备价格昂贵，另一方面是因为多步骤生产过程需要的仪器达数百台。相反，控制DNA自组装的设施很可能意味着更低的启动资金。 “将大自然用于大规模，高效可靠地组装东西真是不错，”他说，“如果可以用于制造电脑电路，便可以大大节约成本。”

原文参考地址：DNA 'origami' could help build faster, cheaper computer chips