استفاده از DNA برای ایجاد الگوهای نانومقیاس روی سطح

DNA یکی از معروف‌ترین واحد‌های ساختمانی در فناوری نانو بوده و به طور
معمول برای ساخت ساختارهای نانومقیاس منظم با معماری کنترل شده به کار می‌رود.

این مولکول به عنوان یک واحد ساختمانی تنویدبخش جهت ساخت مدارات
میکروالکترونیکی به روش پایین به بالا در نظر گرفته می‌شود.

حال یک گروه از محققان در دانشگاه بریگام یونگ از خودآرایی DNA همراه با
ابزارهای میکروساخت و لیتوگرافی معمول برای تشکیل ساختارهایی همچون
نانوکانال‌ها، نانوسیم‌ها، و گودال‌های نانومقیاس استفاده کرده‌اند.

آدام وولی و هکتور بسریل روشی برای استفاده از DNA به عنوان بستری برای
تعریف الگوهایی روی سطح توسعه داده‌اند.

این محققان یک فیلم فلزی را روی مولکول DNA که روی سطح به صورت منظم قرار
گرفته است، می‌نشانند. مولکول‌های DNA به صورت نانواستنسیل عمل کرده و
الگوهایی با اندازه‌های زیر ۱۰ نانومتر روی سطح پدید می‌آورند.

محققان این فرایند را «نانولیتوگرافی سایه DNA» می‌نامند، زیرا فیلم فلزی
با یک زاویه خاصی روی سطح نشانده می‌شود و سایه‌ای که توسط DNA ایجاد می‌شود،
تعیین‌کننده ابعاد ساختارهای ایجاد شده روی سطح است.

حکاکی آنیزوتروپی سطوح الگویافته با استفاده از پلاسمای گازی فعال منجر به
ایجاد مجراهای نانومقیاسی با نسبت وجهی بالا می‌گردد. می‌توان از طریق
پوشاندن قسمت بالایی این مجراها، نانوکانال‌های پیوسته‌ای تولید نمود.

همچنین می‌توان از طریق عامل‌دار کردن شیمیایی این مجراها، از آنها به
عنوان بسترهایی برای ترسیب نانوسیم‌هایی همچون نیکل، مس، یا نقره استفاده
کرد. قطر این مجراها و نانوسیم‌ها کمتر از ۳۰ نانومتر بوده و می‌توان تا
کمتر از ۱۰ نانومتر نیز آنها را کاهش داد. ابعاد دقیق این مجراها را می‌توان
از طریق تغییر زاویه ترسیب فیلم فلزی و ضخامت این فیلم کنترل کرد.