据新华社报道,美国明尼苏达大学的研究团队在理查德·基尔教授的带领下,利用DNA分子能够按照预定模式自我组装的特点,成功构建了“DNA框架”,作为组装运算或存储用微电路的模板。这一技术有望突破传统半导体制造的物理极限,实现纳米级精度的电路集成。
研究人员指出,基于“DNA框架”指导合成的处理电路,其集成度是目前最先进处理电路的1000倍;而存储电路的集成度则达到现有CPU芯片中缓存电路的100倍。DNA分子作为自然界中信息存储的天然材料,其高密度和可编程性使其成为信息技术领域研发更简洁、高效数据处理和存储电路的关键。基尔教授表示,制造超高集成电路需要纳米级的精确度,而DNA自组装技术恰好能满足这一需求。
目前,利用“DNA框架”技术,各微元件的安装精度可达三分之一纳米,显著提升了元件的处理和存储效率。此外,基尔教授还指出,他们可以按照计算机芯片的模板组装“DNA框架”,然后在框架表面排列纳米级的微元件,这些元件可以是金属、纳米电子装置,甚至是有机分子。这种密集且规则排列的纳米元件可用于快速识别图形图像,而传统电脑芯片难以实现类似功能。
该研究为未来开发超高密度、低功耗的芯片提供了新思路,有望推动人工智能、大数据处理等领域的发展。