コンバータと計算機
DNAから作られたグラフェン・トランジスタ
エレクトロニクスの世界では、コンピューター・チップの小型化、低コスト化、高速化は、より良いことを意味する。シリコンはチップの材料として長い間普及してきた。科学者たちがより小型でより高速なチップを作るために改良を重ねるにつれ、熱やその他の干渉要因によってシリコンチップの機能の一部が阻害されるという問題が生じてきた。
チップ上の主要な動作単位はトランジスタである。トランジスタは、増幅可能な電気信号の小さなゲートとして機能する。現在、有望な技術が、消費電力を抑えてより小さく、より高速なトランジスタを作る手段に取り組んでいる。スタンフォード大学の化学工学教授であるゼナン・バオとその共著者である元ポスドク研究員のフォンリン・ヤップ、アナトリー・ソコロフは、シリコンの代わりにこの既知の不思議な材料グラフェンをベースにした新世代の電子チップを組み立てるために、DNAをモデルとして使用する手順を明らかにした。
バオたちは、グラフェンの物理的・電気的特性により、わずかな電力しか必要としない非常に高速なチップが実現できると考えている。グラフェンの厚さは原子1個分、幅は原子20～50個分と非常に薄いため、彼らはグラフェン合成のテンプレートとして、化学的に炭素原子を含むDNAを使うことを思いついた。DNAの物理的特性と組織システムにより、科学者はグラフェンのテンプレートを効率よく組み立てることができる。
スタンフォード大学の研究チームは、DNAを豊富に含む溶液にシリコンの大皿を浸し、DNA鎖を均質にまっすぐ伸ばしていくことからこのプロセスを開始した。その後、大皿上のDNAを銅塩溶液で処理し、銅イオンをDNAに取り込ませた。その後、銅をドープしたDNAを加熱し、炭化水素メタンガスに浸した。この熱によって炭素原子が放出され、グラフェンのハニカム構造が形成される。
バオ教授によれば、このプロセスはまだ完全ではなく、すべての炭素原子がハニカム構造になるわけではない。とはいえ、この低コスト技術は大きな可能性を秘めており、シリコンに取って代わる可能性もある。
Chin Trento
