Microchips de DNA

Cientistas da IBM estão usando estruturas de DNA na construção de pequeníssimas placas de circuitos.

Pesquisadores descobriram um novo meio de criar uma inédita geração de pequeninos microchips que utilizam DNA no lugar do tradicional silício para obter avanços potencialmente revolucionários na computação.

Uma equipe da unidade de pesquisas Alamaden, da IBM, em San Jose, Califórnia, descobriu um método de fazer chips que, acreditam, poderia, finalmente, substituir os processos atuais de criação de circuitos elétricos com o uso de pastilhas de silício.

A técnica, desenvolvida em conjunto com o Instituto de Tecnologia da Califórnia, o Caltech, cria minúsculos microchips com filamentos de DNA e nanotubos de carbono - cilindros microscópicos feitos de moléculas de carbono.

Em um artigo publicado na revista Nature Nanotechnology, a equipe descreve o método, que usa o chamado "Origami de DNA" - pedaços de material genético que podem ser arranjados em padrões similiares aos usados em microchips de computadores comuns e outros aparelhos eletrônicos.

Após criar uma estrutura de DNA, nanotubos são inseridos para formar microchips várias vezes menores - e, portanto, mais rápidos - que qualquer outra coisa que a moderna tecnologia pode obter.

Segundo o artigo, o procedimento permite produzir chips com ranhuras menores, de até 6 nanômetros. A maioria dos chips hoje comercialmente produzidos opera na escala de 45 nanômetros, enquanto as técnicas mais apuradas conseguem produzir chips que operam na escala de 22 nanômetros.

"Esta é a primeira demonstração do emprego de moléculas biológicas para auxílio ao processamento na índústria de semicondutores", disse o gerente de pesquisas da IBM, Spike Narayan. "Basicamente, isso significa que estuturas biológicas como o DNA realmente proporcionam tipo de padrões repetitivos reprodutíveis que podem alavancar os processos de semicondutores".

Com os fabricantes de chips tradicionais sob pressão - não só devido à crescente dificuldade de reduzir o tamanho dos circuitos para manter o ritmo de desenvolvimento, mas também pelas crescentes preocupações financeiras a respeito do alto custo de produção de chips - as empresas estão à procura de novos meios para melhorar os processos.

Mas quem espera por uma revolução dos computadores terá de ter paciência: A IBM diz que as técnicas em desenvolvimento levarão, no mínimo, dez anos para chegar ao mercado.

IBM scientists are using DNA scaffolding to build tiny circuit boards

Researchers have found a way to create a new generation of tiny microchips that use DNA - rather than traditional silicon - to achieve potentially revolutionary advances in computing. A team based at IBM's Alamaden research facility in San Jose, California, has found a method for building chips that they believe could eventually replace the current standards for creating electrical circuits using silicon wafers.

The technique, which was developed in conjunction with the California Institute of Technology, creates tiny microchips using strands of DNA and carbon nanotubes – microscopic cylinders constructed from carbon molecules.

In a paper published in the Nature Nanotechnology journal, the team describes a method that uses so-called "DNA origami" – pieces of genetic material which can be arranged into patterns similar to those used in the microchips common in computers and other electronic devices.

After creating a scaffold of DNA, nanotubes are then inserted into the design to build a microchip that is several times smaller – and therefore faster – than anything that today's most advanced techniques can achieve.According to the paper, the procedure can produce chips with gaps as small as 6 nanometers.

Most chips produced commercially currently operate at the 45nm scale, while cutting edge techniques are able to produce chips that operate at the 22 nanometer level.

"This is the first demonstration of using biological molecules to help with processing in the semiconductor industry," IBM research manager Spike Narayan told Reuters.

"Basically, this is telling us that biological structures like DNA actually offer some very reproducible, repetitive kinds of patterns that we can actually leverage in semiconductor processes."

With traditional chip manufacturing under pressure – not only from the increasing difficulty of shrinking circuits to keep up the pace of development, but also from growing financial concerns over the high price of producing chips – companies are looking for new ways to advance the procedure.

But those expecting a computer revolution will need to wait: IBM says the techniques it is developing are still at least 10 years from becoming commonplace.