Современная электроника приближается к пределу своих возможностей, которые обусловлены фундаментальными законами физики. Поэтому использование классических материалов, например, кремния, уже не способно удовлетворить требования к энергоэффективности приборов, и необходимо начинать поиск новых материалов, новых принципов функционирования электронных устройств. Для решения этой проблемы ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разрабатывают тонкие пленки – элементы для биомолекулярной электроники, сообщили в пресс-службе Проекта 5-100.
Исследовательский коллектив под руководством Величко Елены, директора Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ, считает, что перспективным материалом для современной электроники могут стать биологические макромолекулы – нуклеиновые кислоты, белки, аминокислоты. Они обладают рядом уникальных свойств, например, способностью к самоорганизации, в связи с чем молекулы могут сами собираться в определенные структуры, например, в биомолекулярные плёнки. С помощью оптического микроскопа ученые фиксировали структуры внутри высушенных белков альбумина, а также разработали программное обеспечение на языке Python, которое благодаря специальному математическому аппарату может выделять и анализировать изображения биомолекулярных пленок. Молекулярное моделирование для решения этой задачи ведется на мощностях Суперкомпьютерного центра «Политехнический». Результаты исследования опубликованы в журнале первого квартиля Symmetry издательства MDPI.
Для дальнейших исследований могут быть использованы различные типы белков, в том числе и растительные белки. Возможно, в будущем это упростит создание биомолекулярных тонких пленок. Сейчас необходимо создать некий набор математических параметров для более точного описания тонких пленок и их свойств. Будет проведено еще большое количество экспериментов и опытов, прежде чем будет создан прототип элемента, который можно будет встроить в будущее устройство.