De wet van Moore - die zegt dat het aantal componenten dat op het oppervlak van een siliciumwafel kan worden geëtst elke twee jaar zou verdubbelen - is het onderwerp van recent debat geweest. Het snellere tempo van de computerontwikkelingen in het afgelopen decennium heeft ertoe geleid dat sommige experts de wet van Moore zeggen:het geesteskind van Intel-medeoprichter Gordon Moore in de jaren zestig, niet meer van toepassing. Vooral zorgwekkend, computerapparaten van de volgende generatie vereisen functies die kleiner zijn dan 10 nanometer, waardoor de fabricagekosten onhoudbaar stijgen.

Biologie creëert routinematig functies op sub-10nm-schalen, maar ze zijn vaak gestructureerd op manieren die niet nuttig zijn voor toepassingen zoals computergebruik. Een Purdue University-groep heeft manieren gevonden om structuren die van nature in celmembranen voorkomen, te transformeren om andere architecturen te creëren, zoals parallelle lijnsegmenten van 1 nm breed, meer van toepassing op informatica.

Geïnspireerd door biologische celmembranen, Purdue-onderzoekers in de Claridge Research Group hebben oppervlakken ontwikkeld die fungeren als blauwdrukken op moleculaire schaal voor het uitpakken en uitlijnen van componenten op nanoschaal voor computers van de volgende generatie. Het geheime ingrediënt? Water, in kleine hoeveelheden.

"Biologie heeft een geweldige toolkit voor het inbedden van chemische informatie in een oppervlak, " zei Shelley Claridge, een recent aangesteld faculteitslid in chemie en biomedische technologie bij Purdue, die een groep nanomaterialenonderzoekers leidt. "Wat we ontdekken is dat deze instructies nog krachtiger kunnen worden in niet-biologische omgevingen, waar water schaars is."

In werk net gepubliceerd in Chemo , zuster dagboek aan Cel , de groep heeft ontdekt dat strepen van lipiden flexibele gouden nanodraden met een diameter van slechts 2 nm kunnen uitpakken en bestellen, over gebieden die overeenkomen met vele miljoenen moleculen in het sjabloonoppervlak.

"De echte verrassing was het belang van water, " zei Claridge. "Je lichaam bestaat voornamelijk uit water, dus de moleculen in je celmembranen zijn ervan afhankelijk om te functioneren. Zelfs nadat we de membraanstructuur op een niet-biologische manier hebben getransformeerd en uitdrogen, deze moleculen kunnen genoeg water uit droge winterlucht halen om hun werk te doen."

Hun werk sluit aan bij Purdue's Giant Leaps-viering, het vieren van de wereldwijde vooruitgang op het gebied van duurzaamheid als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Duurzaamheid is een van de vier thema's van het jaarlijkse Ideeënfestival, ontworpen om Purdu te laten zien als een intellectueel centrum dat problemen uit de echte wereld oplost.

Het onderzoeksteam werkt samen met het Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization om hun werk te patenteren. Ze zoeken partners voor verder onderzoek en om de technologie op de markt te brengen.