Inspirado en los elementos estructurales únicos de las membranas celulares biológicas de animales y plantas, Los investigadores de la Universidad de Purdue han aumentado la producción de electrónica a nanoescala replicando la precisión molecular viva y "haciendo crecer" un circuito de células solares para su uso en superficies electrónicas.

La tecnología podría abordar algunos de los mayores desafíos en la producción de dispositivos optoelectrónicos y electrónicos a nanoescala:escalar para satisfacer la demanda de producción de mejores, teléfonos más rápidos, computadoras y otros dispositivos electrónicos.

En las membranas celulares, moléculas con cabezas y colas distintivas están juntas, apretujada, como viajeros en un metro en hora punta. En la mayor parte, solo las cabezas de las moléculas están expuestas al ambiente alrededor de la célula, donde controlan las interacciones con otras células y con el mundo en general.

"La biología ha desarrollado un conjunto fenomenal de componentes básicos para incrustar información química en una superficie, "dijo Shelley Claridge, profesor asistente de química e ingeniería biomédica en Purdue, quien lidera el grupo. "Esperamos traducir lo que hemos aprendido del diseño biológico para abordar los desafíos de escala actuales en la fabricación industrial de dispositivos optoelectrónicos y electrónicos a nanoescala".

Uno de esos desafíos de escala se relaciona con el control de la estructura de la superficie a escalas inferiores a 10 nanómetros, una necesidad común a los dispositivos modernos para la computación y la conversión de energía.

El grupo de investigación de Claridge ha descubierto que es posible diseñar superficies en las que se asientan los fosfolípidos, en lugar de estar en la superficie, exponiendo ambas cabezas y colas de cada molécula. Debido a que la membrana celular es notablemente delgada, solo unos pocos átomos de ancho, esto crea patrones químicos rayados con escalas entre 5 y 10 nm, una escala muy relevante para el diseño de dispositivos.

Un descubrimiento único del equipo revela que estas rayas, Las monocapas "asentadas" de fosfolípidos influyen en la forma y alineación de las nanogotas líquidas colocadas en las superficies. Tal humectación direccional a escala molecular puede localizar interacciones solución-fase con materiales 2-D, potencialmente facilitando la deposición de componentes para dispositivos basados ​​en grafeno.