Las PC del futuro tendrán chips de ADN

El código de la vida permitiría diseñar transistores de pequeñísimo tamaño que incluso podrían construirse a sí mismos. La informática imita nociones de autoensamble de moléculas propias de las biología. Se trabaja con partículas que miden la 10 millonésima parte de una pulgada.

La receta para elaborar un chip del futuro podría decir algo así: tome algunos cables, agregue ADN y revuelva.

En un adelanto que brindaría un método práctico para realizar circuitos de tamaño molecular lo más pequeños posible, científicos de Israel utilizaron filamentos de ADN, el código de vida humana, para crear pequeños transistores que podrían, literalmente, fabricarse a sí mismos.

"Lo que hemos hecho es recurrir a la biología para que un dispositivo electrónico se autoestructure en un tubo de ensayo", aseguró el doctor Erez Braun, profesor de física del Instituto de Tecnología de Haifa, Technion-Israel, y autor de un estudio que describe la investigación en la publicación del viernes último en la revista Science.

Los científicos han realizado proezas en los últimos años al construir dispositivos increíblemente pequeños, no mucho más grandes que las moléculas individuales, pero también advirtieron que las esforzadas técnicas son demasiado lentas e ineficaces. "A fin de construir un circuito se necesitan inventar formas que digan a las moléculas adónde ir y cómo conectarse unas con otras", afirmó Braun.

Con esa finalidad muchos científicos recurrieron a la noción biológica de autoensamble: utilizaron moléculas como las del ADN y proteínas, que pueden unirse automáticamente con una configuración correcta.


Autoensamblados
"Tiene que ver con esa dinámica más que con lograr dimensiones pequeñas" aseguró el doctor Horst Stormer, profesor de física de la Universidad de Columbia. Stormer, que no está involucrado en la nueva investigación, describió el trabajo como "un buen primer paso" hacia el autoensamble de los dispositivos electrónicos.

Los científicos de Technion-Israel fabricaron transistores con tubos nano de carbón, moléculas cilíndricas que miden la diez millonésima parte de una pulgada de diámetro (2,54 centímetros) y que se asemejan a un alambrado.

Otros investigadores realizaron transistores similares que ofrecen un potencial promisorio para reemplazar a la silicona cuando la actual tecnología llegue a sus límites, dentro de una década, aproximadamente. Pero resta el desafío de cómo guiar estos nanotubos hacia un lugar específico. En un primer trabajo fueron colocados al azar, pero de casualidad algunos realizaron las conexiones eléctricas correctas.

Desde entonces los investigadores buscaron una forma más práctica para unir los billones de transistores que pueden ser necesarios para un chip de computadora. Los científicos de la Universidad de Duke informaron en agosto que cubrían el ADN con plata para producir cables ultrafinos. El grupo israelí es el primero en utilizar ADN para construir un dispositivo electrónico que funcione. "Es una demostración muy interesante, de un concepto totalmente nuevo en la manera de ensamblar dispositivos", dijo el doctor Cees Dekker, profesor de física de la Universidad Tecnológica de Delft, en Holanda, cuyo grupo de investigadores realizó el primer transistor con nanotubo en 1998.

La nueva técnica aprovecha un proceso biológico conocido como "recombinación", en el que un segmento de ADN es intercambiado por una pieza casi idéntica.

La célula utiliza la recombinación para reparar el ADN dañado y para cambiar genes. Una proteína especial conecta el reemplazo de ADN con la localización deseada.

Al unir el nanotubo a la proteína, aquél se desplaza al sitio exacto a través del camino de ADN. "El ADN sirve como andamio, como plantilla donde los nanotubos se asientan -aseguró Braun-. Eso es lo hermoso de utilizar la biología."

Después, los científicos cubren el ADN con oro, lo que produce un dispositivo electrónico simple que consiste en un nanotubo conectado a los cables de oro en cada extremo.

La corriente que pasa por ellos puede ser encendida o apagada al aplicar un campo eléctrico, la definición de un transistor. En un trabajo anterior, los mismos investigadores mostraron que podían estirar el ADN sobre una superficie para crear una plantilla a la cual enganchar los transistores juntos dentro de un circuito. El próximo paso sería crear realmente dicho circuito, manifestó Braun.

Otros grupos están buscando formas alternativas de construir circuitos moleculares. El de Dekker está también explorando el uso de ADN, aunque desde una acercamiento diferente: moléculas de ADN unidas en el extremo de nanotubos que actuarían como "pegamento inteligente". Cada parte podría unirse únicamente a otra determinada. "Es como un velcro, pero programable" aseguró.

Fuente: The New York Times