Nano-Schaltkreise: IBM sortiert Moleküle neu

Die IBM-Wissenschaftlier antizipieren, dass ihre neue Methode in der Zukunft in mindestens zwei sehr unterschiedlichen Anwendungsrichtungen eingesetzt werden könnte. Da es sich um eine stark miniaturisierte Version der Elektrophorese handelt, einer Standardprozedur für die Nutzung elektrischer Felder, um Biomoleküle voneinander zu trennen, könnte die neue Methode eine große Bandbreite molekularer Analysemethoden und genetischer Anwendungsbereiche beschleunigen – vom genetischen Fingerabdruck bis hin zu Routine-Blutuntersuchungen.

Die Methode hat auch das Potential, Moleküle auf einer Oberfläche mit hoher Präzision aufzubringen. Dies könnte nützlich sein bei der Erzeugung künftiger molekularer elektronischer Schaltkreise. Um die Eigenschaften der Technik zu demonstrieren, setzten die Wissenschaftlier eine einzelne Mikroskopspitze ein, um ein IBM 8-Streifen-Logos in 59-79 Nanometer Größe (59-79 Milliardstel Meter) zu „schreiben“. Das Logo ist dabei zusammengesetzt aus 5-Basenpaar-Fragementen einer DNA. Das Logo war so klein, dass mehr als 300 davon auf den Querschnitt eines menschlichen Haares passen würden.

„Unsere neue Methode verhält sich wie ein Tintenstrahldrucker im Vergleich zu einem Füllfederhalter“, ergänzt Wickramasinghe weiter. „Zum Beispiel „schreiben“ wir nur auf einer Oberfläche, wenn ein elektrisches Feld anliegt, nicht permanent beim Kontakt mit der Oberfläche. Wir können ausserdem die Abgaberate durch die Veränderung der Stärke des elektrischen Felds steuern, und unser neues Verfahren ist weniger empfindlich gegenüber den chemischen Eigenschaften der aufzubrinenden Moleküle oder der Auftragungsoberfläche.“