DNA支架技術突破！3D電子元件自組裝時代來臨

哥倫比亞大學工程團隊首創利用DNA分子作為支架，成功打造出具有奈米級特徵的3D電子元件。這項突破性技術不僅能大幅提升電子元件密度與運算效能，更為開發類腦人工智慧系統開闢全新道路。

研究主持人Oleg Gang教授指出：「從2D邁向3D結構，將徹底改變電子元件的發展格局。特別是模仿大腦3D結構的電子架構，在執行類腦AI系統時，效率將遠勝現行2D架構。」這項研究成果已於3月28日發表在《Science Advances》期刊。

傳統電子元件依賴平面電路設計，全球研究團隊正積極探索3D架構的可能性。然而現行製造技術採用「由上而下」方式，如同雕刻石塊般逐步蝕刻材料，在製作複雜3D結構時面臨成本與精準度的雙重挑戰。

研究團隊另闢蹊徑，開發出「由下而上」的生物啟發式組裝技術。關鍵在於DNA分子能像摺紙藝術般自我摺疊成特定形狀，這些被稱為「框架」的結構單元，可精準組裝成奈米級3D「支架」。

研究團隊在表面沉積金質方陣，並接上DNA短鏈作為錨點，成功引導八面體鑽石狀DNA框架在特定位置自組裝成3D結構。透過與明尼蘇達大學合作，團隊進一步在DNA支架上塗覆氧化矽、摻雜氧化錫半導體，最終製作出能對光產生電響應的感測元件。

Gang教授興奮表示：「這不僅證明我們能大規模在晶圓特定位置組裝數千個3D結構，更徹底改變了複雜3D電子元件的製造方式。」展望未來，團隊計劃運用這項技術開發多材料複合的更複雜電子裝置，最終目標是實現完整的3D電路系統。