Ученые создали биогибридный мемристор из ДНК и перовскита

Учёные из Университета штата Пенсильвании собрали ячейку памяти из синтетической ДНК и перовскита, которая работает на напряжении меньше 0,1 вольта и потребляет десятую часть энергии от сопоставимых устройств. Один грамм ДНК вмещает около 215 миллионов гигабайт, но вся эта плотность оставалась бесполезной для электроники, потому что биология и полупроводники физически не хотели работать вместе. Команда обошла несовместимость и получила мемристор — резистор, который помнит, в какую сторону тёк ток, даже после отключения питания, и хранит и обрабатывает данные в одной точке по принципу нейрона. Чтобы ДНК вообще начала проводить электричество, в её слой добавили наночастицы серебра, и заодно это выстроило молекулярные звенья ровнее. Природная ДНК для такой задачи не годится, ведь длинные перепутанные нити ведут себя как мокрые макароны и не поддаются точной укладке. Синтетические фрагменты вышли короткими и жёсткими, их можно располагать с точностью в предельно малых масштабах. На стыке легированной серебром ДНК и перовскита образовались биогибридные дорожки, гнавшие ток через устройство. Электроны надёжно шли при напряжении меньше 0,1 вольта, тогда как стандартная розетка в США выдаёт 120. Устройство держало стабильную работу при температурах под 120°С и оставалось живым при комнатной больше шести недель, что заметно превосходит существующие перовскитные накопители. Работу опубликовали в Advanced Functional Materials и подали патентную заявку, а финансирование пришло от Национального научного фонда, Национальных институтов здравоохранения и двух университетов.