صفحه نخست

  • صفحه نخست

سیاسی

  • سیاسی
  • رهبری
  • انتخابات
  • عمومی
  • دولت
  • مجلس
  • شورای نگهبان
  • سیاست خارجی
  • امنیتی و دفاعی
  • احزاب و تشکلها
  • رسانه های بیگانه
  • مناسبت ها

اقتصادی

  • اقتصادی
  • معدن و صنایع معدنی
  • صنعت
  • کشاورزی، روستا و عشایر
  • بازاروتجارت
  • بانک، بیمه و بورس
  • مسکن
  • آب و انرژی
  • گمرک، حمل و نقل
  • اقتصاد کلان

اجتماعی

  • اجتماعی
  • جامعه و شهری
  • محیط زیست
  • حقوقی و قضایی
  • تعاون و اشتغال
  • انتظامی و حوادث

علمی و فرهنگی

  • علمی و فرهنگی
  • آموزش و پرورش
  • کودک و نوجوان
  • فضای مجازی
  • کتاب و مطبوعات
  • زبان فارسی
  • آموزش عالی، دانشگاه
  • بهداشت و سلامت
  • زنان و خانواده
  • میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری
  • راديو تلويزيون
  • فرهنگ و هنر
  • علم و فناوری
  • فرهنگ عمومی
  • معارف
  • حج و زیارت
  • حماسه و ایثار

استان ها

  • آذربایجان شرقی
  • آذربایجان غربی
  • اردبیل
  • البرز
  • اصفهان
  • ایلام
  • بوشهر
  • تهران
  • هرمزگان
  • چهارمحال و بختیاری
  • خراسان جنوبی
  • خراسان رضوی
  • خراسان شمالی
  • خوزستان
  • زنجان
  • سمنان
  • سیستان وبلوچستان
  • فارس
  • قزوین
  • قم
  • کردستان
  • کرمان
  • کرمانشاه
  • کهکیلویه و بویراحمد
  • گلستان
  • گیلان
  • لرستان
  • مازندران
  • مرکزی
  • همدان
  • یزد
  • کیش
  • مهاباد
  • آبادان

بین الملل

  • بین الملل

ورزشی

  • ورزشی
  • فوتبال و فوتسال
  • توپ و تور
  • کشتی و وزنه برداری
  • رزمی
  • پایه و آبی
  • جانبازان و معلولان
  • بانوان
  • ساير حوزه ها

عکس

  • عکس
  • خبری
  • مستند
  • استانها
  • بین الملل
  • ورزشی

فیلم

  • فیلم
  • سیاسی
  • ورزشی
  • اجتماعی
  • علمی و فرهنگی
  • اقتصادی
  • قلم دوربین
  • عمومی
  • پادکست
  • خبریکاتور
  • بدون تعارف

شهروندخبرنگار

  • شهروندخبرنگار
  • گزارش مردمی
  • پیگیری ها

رویداد

  • رویداد

صفحات داخلی

  • تماس با ما
  • درباره ما
  • پیوندها
  • جستجو
  • آرشیو
  • آب و هوا
  • اوقات شرعی
  • نقشه سایت
  • خبرنامه
  • RSS
  • شهروند خبرنگار
  • شهروند خبرنگار آرشیو
  • صفحه نخست
  • سیاسی
  • اقتصادی
  • اجتماعی
  • علمی و فرهنگی
  • استانها
  • بین الملل
  • ورزشی
  • عکس
  • فیلم
  • شهروندخبرنگار
  • رویداد
  • صفحه نخست
    • صفحه نخست
  • سیاسی
    • سیاسی
    • رهبری
    • انتخابات
    • عمومی
    • دولت
    • مجلس
    • شورای نگهبان
    • سیاست خارجی
    • امنیتی و دفاعی
    • احزاب و تشکلها
    • رسانه های بیگانه
    • مناسبت ها
  • اقتصادی
    • اقتصادی
    • معدن و صنایع معدنی
    • صنعت
    • کشاورزی، روستا و عشایر
    • بازاروتجارت
    • بانک، بیمه و بورس
    • مسکن
    • آب و انرژی
    • گمرک، حمل و نقل
    • اقتصاد کلان
  • اجتماعی
    • اجتماعی
    • جامعه و شهری
    • محیط زیست
    • حقوقی و قضایی
    • تعاون و اشتغال
    • انتظامی و حوادث
  • علمی و فرهنگی
    • علمی و فرهنگی
    • آموزش و پرورش
    • کودک و نوجوان
    • فضای مجازی
    • کتاب و مطبوعات
    • زبان فارسی
    • آموزش عالی، دانشگاه
    • بهداشت و سلامت
    • زنان و خانواده
    • میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری
    • راديو تلويزيون
    • فرهنگ و هنر
    • علم و فناوری
    • فرهنگ عمومی
    • معارف
    • حج و زیارت
    • حماسه و ایثار
  • استان ها
    • استان ها
    • آبادان
    • آذربایجان شرقی
    • آذربایجان غربی
    • اردبیل
    • البرز
    • اصفهان
    • ایلام
    • بوشهر
    • تهران
    • چهارمحال و بختیاری
    • خراسان جنوبی
    • خراسان رضوی
    • خراسان شمالی
    • خوزستان
    • زنجان
    • سمنان
    • سیستان وبلوچستان
    • فارس
    • قزوین
    • قم
    • کردستان
    • کرمان
    • کرمانشاه
    • کهکیلویه و بویراحمد
    • کیش
    • گلستان
    • گیلان
    • لرستان
    • مازندران
    • مرکزی
    • مهاباد
    • همدان
    • هرمزگان
    • یزد
  • بین الملل
    • بین الملل
  • ورزشی
    • ورزشی
    • فوتبال و فوتسال
    • توپ و تور
    • کشتی و وزنه برداری
    • رزمی
    • پایه و آبی
    • جانبازان و معلولان
    • بانوان
    • ساير حوزه ها
  • عکس
    • عکس
    • خبری
    • مستند
    • استانها
    • بین الملل
    • ورزشی
  • فیلم
    • فیلم
    • سیاسی
    • ورزشی
    • اجتماعی
    • علمی و فرهنگی
    • اقتصادی
    • قلم دوربین
    • عمومی
    • پادکست
    • خبریکاتور
    • بدون تعارف
  • شهروندخبرنگار
    • شهروندخبرنگار
    • گزارش مردمی
    • پیگیری ها
  • رویداد
    • رویداد
کد خبر: ۳۴۳۷۱۷۳
تاریخ انتشار: ۱۸ ارديبهشت ۱۴۰۱ - ۰۹:۴۰
علمی و فرهنگی » علم و فناوری

ترکیب پروتئین و فولرن برای ساخت مدار‌های منطقی

محققان نشان دادند که با ترکیب پروتئین و فولرن می‌توان مدار‌های منطقی ایجاد کرد که اشکالات مدار‌های مولکولی نانومقیاس فعلی را نداشته باشد.

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ در یک پروژه تحقیقاتی در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، محققان مدار‌های خودآرایی شده مبتنی بر پروتئین ایجاد کردند که می‌توانند عملکرد‌های منطقی ساده‌ای را انجام دهند. این کار نشان می‌دهد که می‌توان مدار‌های دیجیتالی پایداری ایجاد کرد که از خواص الکترون در مقیاس‌های کوانتومی استفاده کنند.
 
یکی از موانع در ایجاد مدار‌های مولکولی این است که با کاهش اندازه مدار، مدار‌ها غیرقابل اعتماد می‌شوند. این مشکل به این دلیل است که الکترون‌های مورد نیاز برای ایجاد جریان در مقیاس کوانتومی مانند امواج و نه ذرات رفتار می‌کنند. به عنوان مثال، در مداری با دو سیم که یک نانومتر از هم فاصله دارند، الکترون می‌تواند بین دو سیم تونل بزند و به طور موثر در هر دو مکان به طور همزمان باشد و کنترل جهت جریان را دشوار کند. مدار‌های مولکولی می‌توانند این مشکلات را کاهش دهند، اما اتصالات تک مولکولی به دلیل چالش‌های مرتبط با ساخت الکترود‌ها در آن مقیاس، عمر کوتاه یا کم بازدهی دارند.
 
رایان چیچی، دانشیار شیمی در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و از نویسندگان این مقاله می‌گوید: «هدف ما تلاش برای ایجاد یک مدار مولکولی بود که از تونل زدن به نفع ما، نه برعلیه ما، استفاده می‌کند.»
 
رایان چیچی و زینکای کیو از دانشگاه کمبریج، مدار‌ها را با قرار دادن دو نوع مختلف قفس فولرن روی زیرلایه‌های طلای طرح‌دار ساختند. آن‌ها سپس این ساختار را در محلولی از فتوسیستم یک (PSI)، یک کمپلکس پروتئینی کلروفیل نوع ۲ که به صورت رایج مورد استفاده قرار می‌گیرد، غوطه‌ور کردند. فولرن‌های مختلف پروتئین‌های PSI را وادار می‌کنند تا در جهت‌های خاص روی سطح جمع شوند و زمانی که فلز مایع گالیوم-ایندیوم یوتکتیک، EGaIn، روی سطح چاپ می‌شود، دیود‌ها و مقاومت‌هایی را ایجاد می‌کنند. این فرآیند هم اشکالات اتصالات تک مولکولی را برطرف می‌کند و هم عملکرد مولکولی-الکترونیکی را حفظ می‌کند.
 
چیچی می‌گوید: «در جا‌هایی که مقاومت می‌خواستیم، یک نوع فولرن را روی الکترود‌هایی که PSI روی آن‌ها خود خودآرایی می‌دهد الگودهی می‌کردیم، و در جایی که دیود می‌خواستیم، نوع دیگری را الگودهی می‌کردیم. PSI جهت دار، جریان را اصلاح می‌کند، به این معنی که فقط به الکترون‌ها اجازه می‌دهد در یک جهت جریان داشته باشند. با کنترل جهت‌گیری در مجموعه‌های PSI، می‌توانیم نحوه عبور بار از آن‌ها را دیکته کنیم.»
 
محققان کمپلکس‌های پروتئینی خودآرا را با الکترود‌هایی که در آزمایشگاه ساختند، جفت کردند و مدار‌های منطقی ساده‌ای ساختند که از رفتار تونل زنی الکترون برای تعدیل جریان استفاده می‌کرد.
 
چیچی می‌گوید: «این پروتئین‌ها موج الکترونی را پراکنده می‌کنند و تونل‌سازی را به روش‌هایی که هنوز به طور کامل درک نشده‌اند، مدیریت می‌کنند. نتیجه این است که علیرغم ضخامت ۱۰ نانومتری، این مدار در سطح کوانتومی عمل می‌کند. از انجایی که به جای مولکول‌های منفرد، ما از گروهی از مولکول‌ها استفاده می‌کنیم، این ساختار پایدار است. ما در واقع می‌توانیم الکترود‌ها را چاپ کنیم.»
 
محققان گیت‌های منطقی AND/OR ساده مبتنی بر دیود را از این مدار‌ها ایجاد کردند و آن‌ها را در تعدیل‌کننده‌های پالس گنجانیدند، که می‌توانند با روشن یا خاموش کردن یک سیگنال ورودی بسته به ولتاژ ورودی دیگر، اطلاعات را رمزگذاری کنند. مدار‌های منطقی مبتنی بر PSI قادر به سوئیچ کردن یک سیگنال ورودی ۳٫۳ کیلوهرتز بودند که اگرچه از نظر سرعت با مدار‌های منطقی مدرن قابل مقایسه نیست، اما یکی از سریع‌ترین مدار‌های منطق مولکولی است که تاکنون گزارش شده است.
 
چیچی می‌گوید: «این یک مدار منطقی ابتدایی است که هم بر دیود‌ها و هم بر مقاومت‌ها متکی است. ما در اینجا نشان داده‌ایم که می‌توانید مدار‌های یکپارچه و قوی بسازید که در فرکانس‌های بالا با پروتئین‌ها کار می‌کنند.»
 
از نظر کاربرد فوری، این مدار‌های مبتنی بر پروتئین می‌توانند به توسعه دستگاه‌های الکترونیکی منجر شوند که عملکرد نیمه هادی‌های کلاسیک را تقویت کرده یا جایگزین آن‌ها می‌شوند.
 
نتایج این تحقیق در Nature Communications به چاپ رسیده است.
https://www.iribnews.ir/00EQAH
خبرهای مرتبط
دستکاری الماس برای استفاده در حسگر‌های کوانتومی
دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی، پژوهشگر برتر سال ۱۴۰۰ استان یزد
گرافن به مدار خورشید نزدیک می‌شود
کاربردهای تجهیزات الکترونیکی پوشیدنی تریبوالکتریکی
رونق تولید محصولات در ۱۲ حوزه فناورانه الکترونیک و فوتونیک
بازدید از صفحه اول
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
گزارش خطا
عضویت در خبرنامه
Google Plus Linkdin Facebook Soroosh Cloob Facenama Twitter
نظر شما
بازگشت به بالای صفحه
  • صفحه نخست
  • سیاسی
  • اقتصادی
  • اجتماعی
  • علمی و فرهنگی
  • استان ها
  • بین الملل
  • ورزشی
  • عکس
  • فیلم
  • شهروندخبرنگار
  • رویداد
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • پیوند ها
  • جستجو
  • آرشیو
  • آب و هوا
  • اوقات شرعی
  • خبرنامه
  • نقشه سایت
  • RSS
تمامی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به خبرگزاری صدا و سیما می باشد و استفاده غیر قانونی از آن پیگرد قانونی دارد
طراحی و تولید: "ایران سامانه"