Хіміки створили молекулу-мінітранзистор

Створення дуже маленьких компонентів є дуже важливим викликом як для дослідників, так і для розробників. Візьмемо, наприклад, транзистори — чим вони менші, тим швидше. І тим енергоефективнішими стають наші комп’ютери. Але чи є межа тому, наскільки невеликим може бути логічний елемент? Чи можливо створювати електричні машини в масштабах молекул? Команда вчених-хіміків з університету Лунда відповідає на це питання позитивно.

Вони створили просту вуглеводневу молекулу, яка при впливі електричного поля змінює свою форму, і одночасно властивості від ізоляційних до провідних. Щоб досягти такого результату, хіміки створили в молекулі так зване антиароматичне кільце. В результаті молекула стала міцнішою і спромоглася як отримувати, так і передавати електрони.

Багато органічних молекул створені з ароматичних бензольних кілець, які є плоскими кільцями, що складаються з шести атомів вуглецю. Одним із найпростіших прикладів такої молекули є графен. Однак, такі молекули не змінюють своїх властивостей або форми, коли піддаються впливу електричного поля. Тоді вчені вирішили розглянути вуглеводні з кільцями із восьми атомів вуглецю. Ці сполуки називаються антиароматичними і набувають форми трубки. Якщо в таку молекулу ввести два електрони, вона стає плоскою. І переходить від ізоляційного стану до провідного. Ця властивість дуже схожа на транзистор, що перемикається від 0 до 1.

Унікальність цих молекул у тому, що вони дуже прості. Вони складаються тільки з атомів вуглецю та водню, так що їх буде легко створювати штучно.

Відкриття вчених університету Лінда означає, що зараз вони мають розібратися з тим, як розробити як електричні перемикачі, так і механічні системи на молекулярному рівні за допомогою антиароматичних вуглеводнів.

Молекули, які змінюють свою форму у відповідь на вплив електричного поля, відкривають безліч приголомшливих можливостей. Наприклад, можна уявити архітектуру енергоефективного комп’ютера. А в майбутньому можливо й електричні машини молекулярного масштабу.

За матеріалами Phys.org