I giardinieri usano spesso fogli di plastica con fori posizionati strategicamente per consentire alle loro piante di crescere ma impedire alle erbacce di attecchire.

Gli scienziati del California NanoSystems Institute dell'UCLA hanno scoperto che lo stesso approccio di base è un modo efficace per posizionare le molecole nei modelli specifici di cui hanno bisogno all'interno di minuscoli dispositivi nanoelettronici. La tecnica potrebbe essere utile nella creazione di sensori sufficientemente piccoli da registrare i segnali cerebrali.

Guidati da Paul Weiss, un illustre professore di chimica e biochimica, i ricercatori hanno sviluppato un foglio di materiale di grafene con minuscoli fori che potevano poi posizionare su un substrato d'oro, una sostanza che ben si adatta a questi dispositivi. I fori consentono alle molecole di attaccarsi all'oro esattamente dove gli scienziati le vogliono, creare modelli che controllano la forma fisica e le proprietà elettroniche dei dispositivi che sono 10, 000 volte più piccolo della larghezza di un capello umano.

Un articolo sul lavoro è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano .

"Volevamo sviluppare una maschera per posizionare le molecole solo dove le volevamo su uno stencil sul substrato d'oro sottostante, "Ha detto Weiss. "Sapevamo come collegare le molecole all'oro come primo passo verso la creazione dei modelli di cui abbiamo bisogno per la funzione elettronica dei nanodispositivi. Ma il nuovo passo qui è stato impedire la modellatura sull'oro nei punti in cui si trovava il grafene. L'esatto posizionamento delle molecole ci consente di determinare il modello esatto, che è la chiave per il nostro obiettivo di costruire dispositivi nanoelettronici come i biosensori".

Con l'anticipo, la realizzazione di dispositivi nanoelettronici e nanobioelettronici potrebbe essere molto più efficiente degli attuali metodi di modellazione molecolare, che utilizzano una tecnica chiamata nanolitografia. Weiss ha affermato che potrebbe essere particolarmente utile per gli scienziati che stanno cercando di posizionare sensori molecolari sulla superficie dell'oro o di altri nanomateriali utilizzati per la loro sensibilità e selettività ma difficili da lavorare a causa delle loro dimensioni.

I neurosensori in grado di misurare la funzione delle cellule cerebrali e dei circuiti in tempo reale potrebbero rivelare nuove intuizioni su malattie come l'autismo e la depressione. In definitiva, Weiss ha detto, i ricercatori sperano di essere in grado di stimolare i singoli circuiti cerebrali utilizzando sensori in modo da poter prevedere le differenze chimiche chiave tra funzione e malfunzionamento nel cervello. Questa conoscenza potrebbe quindi essere utilizzata per sviluppare obiettivi per nuove generazioni di trattamenti per le malattie neurologiche.