Científicos de la Universidad de Georgia y la Universidad de Ben Gurion han desarrollado un diodo a partir de una molécula de ADN, introduciendo una pequeña asimetría que permite el comportamiento asimétrico característico de los diodos. Avance que permitiría la creación de dispositivos nanoelectrónicos.
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. El ácido desoxirribonucleico o ADN es la molécula que lleva la información genética usada en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos.
“Durante 50 años, hemos sido capaces de colocar más y más potencia de cálculo en chips cada vez más pequeños, pero ahora estamos rozando los límites físicos del silicio. Si los chips basados en silicio se vuelven mucho más pequeños, su rendimiento se volverá inestable e impredecible”, dijo Bingqian Xu, responsable de la investigación.
Para lograrlo emplearon el ADN ya que la previsibilidad, diversidad y capacidad de programación del ADN lo convierten en un gran candidato para el diseño de dispositivos electrónicos funcionales, utilizando moléculas individuales, refieren los investigadores.
Xu y su equipo aislaron un dúplex individual de ADN diseñado específicamente con 11 pares de bases y conectado a un circuito electrónico de sólo unos pocos nanómetros de tamaño.
Después de que la corriente medida no mostrara un comportamiento especial, el equipo intercaló en sitios específicos del ADN una pequeña molécula llamada coralina. Encontraron que la corriente que fluye a través del ADN era 15 veces más fuerte para tensiones negativas que para tensiones positivas, una característica necesaria para un diodo.
“Este hallazgo es bastante contrario a la intuición ya que la estructura molecular es todavía aparentemente simétrica después de la intercalación coralina”, dijo Xu.
Un modelo teórico desarrollado por Yanantan Dubi, de la Universidad Ben Gurion, indica que el comportamiento tipo diodo del ADN se origina a partir de la ruptura de tensión inducida por el sesgo de simetría espacial dentro de la molécula de ADN después de que se inserta el coralina.
“Nuestro descubrimiento puede conducir a avances en el diseño y construcción de elementos electrónicos a nanoescala que son al menos 1.000 veces más pequeños que los componentes actuales”, agrego.
Ahora los investigadores planean continuar su trabajo, con el objetivo de construir dispositivos moleculares adicionales y mejorar el rendimiento del diodo molecular.
Referencia: Universidad de Georgia, Nature, T21