Læs halvledere, superledere, nanotråde: DNA-molekyler overrasker fysikere med et væld af elektroniske egenskaber. Nu har amerikanske forskere brugt detaljerede computersimuleringer for at opdage, at genetiske materialestrenge endda kan påvirke strømmen af ​​elektroner som en funktion af deres polarisering. Dette ville gøre det muligt for DNA-molekyler at give en interessant byggesten til fremtidige molekylkredsløb, skriver forskerne i tidsskriftet Applied Physics Letters. Mange eksperter ser fremtiden for computerchips i denne såkaldte "spintronics". Det er ikke længere at skelne en elektrons elektriske ladning, men dens drejning, drejningen, mellem de digitale basisværdier "0" og "1". I deres modeller opdagede Michael Zwolak og Massimiliano Di Ventra fra Virginia Polytechnic Institute, at DNA-molekyler skulle føre forskelligt elektronisk modsatte spin-orbiters. Selvom denne "magnetoresistens" teoretisk kun ændres med 26 procent, kunne denne værdi være tilstrækkelig til en elektronventil eller en spin switch på molekylært niveau.

Nu håber de to teoretiske videnskabsmænd, at de snart kan bevise deres beregninger i eksperimentet. I en mulig konstruktion skulle DNA-strengen klemmes som en leder mellem to ferromagnetiske elektroder baseret på jern eller nikkel. Disse danner et eksternt magnetfelt, der bestemmer drejningen af ​​elektronerne. Afhængigt af orienteringen videresender DNA-molekylet disse elektroner eller benægter dem vejen: det grundlæggende princip for en spintronics-switch.

Jan Oliver Löfken

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg