Tuinders gebruiken vaak vellen plastic met strategisch geplaatste gaten om hun planten te laten groeien, maar om te voorkomen dat onkruid wortel schiet.

Wetenschappers van het California NanoSystems Institute van de UCLA hebben ontdekt dat dezelfde basisbenadering een effectieve manier is om moleculen in de specifieke patronen te plaatsen die ze nodig hebben in kleine nano-elektronische apparaten. De techniek kan nuttig zijn bij het maken van sensoren die klein genoeg zijn om hersensignalen op te nemen.

Onder leiding van Paul Weiss, een vooraanstaand hoogleraar scheikunde en biochemie, de onderzoekers ontwikkelden een vel grafeenmateriaal met minuscule gaatjes erin die ze vervolgens op een gouden ondergrond konden plaatsen, een stof die zeer geschikt is voor deze apparaten. Door de gaten kunnen moleculen zich aan het goud hechten, precies waar de wetenschappers ze willen hebben. patronen creëren die de fysieke vorm en elektronische eigenschappen van apparaten bepalen die 10 zijn, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar.

Een paper over het werk werd gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .

"We wilden een masker ontwikkelen om moleculen alleen daar te plaatsen waar we ze wilden op een stencil op het onderliggende gouden substraat, " Zei Weiss. "We wisten hoe we moleculen aan goud moesten bevestigen als een eerste stap in de richting van het maken van de patronen die we nodig hebben voor de elektronische functie van nanodevices. Maar de nieuwe stap hier was het voorkomen van de patronen op het goud op plaatsen waar het grafeen was. De exacte plaatsing van moleculen stelt ons in staat om exacte patronen te bepalen, dat is de sleutel tot ons doel om nano-elektronische apparaten zoals biosensoren te bouwen."

Met het voorschot, het maken van nano-elektronische en nanobio-elektronische apparaten zou veel efficiënter kunnen zijn dan de huidige methoden van moleculaire patronen, die een techniek gebruiken die nanolithografie wordt genoemd. Weiss zei dat dit vooral nuttig zou kunnen zijn voor wetenschappers die proberen moleculaire sensoren op het oppervlak van goud of andere nanomaterialen te plaatsen die worden gebruikt vanwege hun gevoeligheid en selectiviteit, maar moeilijk om mee te werken vanwege hun grootte.

Neurosensoren die de functie van hersencellen en circuits in realtime kunnen meten, kunnen nieuwe inzichten opleveren in ziekten zoals autisme en depressie. uiteindelijk, Weiss zei, de onderzoekers hopen met sensoren individuele hersencircuits te kunnen stimuleren, zodat ze belangrijke chemische verschillen tussen functie en storing in de hersenen kunnen voorspellen. Deze kennis zou vervolgens kunnen worden gebruikt om doelen te ontwikkelen voor nieuwe generaties behandelingen voor neurologische ziekten.