分子計(jì)算機(jī)組件可能代表一場(chǎng)新的 IT 革命，幫助我們創(chuàng)造更便宜、更快、更小、更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。然而，研究人員正在努力尋找更可靠、更高效地組裝它們的方法。
為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，捷克科學(xué)院物理研究所的科學(xué)家們基于自然進(jìn)化磨練的解決方案并利用與當(dāng)前芯片制造的協(xié)同作用，研究了分子機(jī)器自組裝的可能性。
當(dāng)前硅基計(jì)算機(jī)芯片的小型化受到限制。使用單分子大小的開(kāi)關(guān)和存儲(chǔ)器的分子電子學(xué)可以在計(jì)算機(jī)的尺寸、速度和功能方面帶來(lái)一場(chǎng)革命，同時(shí)減少不斷增加的功耗，但它們的大規(guī)模生產(chǎn)是一個(gè)挑戰(zhàn)。大規(guī)模、低缺陷、易于實(shí)現(xiàn)的納米制造和組件組裝仍然難以實(shí)現(xiàn)。來(lái)自生物界的靈感可能會(huì)改變這種現(xiàn)狀。
目前，由幾個(gè)分子組成的分子電路的小型原型正在通過(guò)掃描探針顯微鏡生產(chǎn)，掃描探針顯微鏡通過(guò)緩慢而沉重的宏觀懸臂梁一次操縱一個(gè)分??子。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究并發(fā)表在ACS Nano上的普羅科普·哈帕拉 (Prokop Hapala ) 將其比作使用巨型起重機(jī)一次一塊瓷磚地建造精致的馬賽克。自組裝可以解決這個(gè)問(wèn)題，但它也帶來(lái)了其他挑戰(zhàn)。例如，當(dāng)只能將少量結(jié)構(gòu)信息編碼為幾個(gè)功能組之間的相互作用時(shí)，我們?nèi)绾萎a(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)?
捷克科學(xué)院物理研究所的研究人員從大自然中獲得靈感，其中功能和結(jié)構(gòu)成分在 DNA 或 RNA 等聚合物模板中解耦。在那里，糖磷酸鹽代表支架，核堿基通過(guò)氫鍵連接，提供信息存儲(chǔ)。
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