Já se passaram quase 50 anos desde que Gordon Moore previu que a densidade dos transistores em um circuito integrado dobraria a cada dois anos. A "Lei de Moore" acabou sendo uma profecia autorrealizável que os tecnólogos pressionaram para cumprir, mas para continuar no futuro, os engenheiros terão que fazer mudanças radicais na estrutura ou composição dos circuitos. Uma forma potencial de conseguir isso é desenvolver dispositivos baseados em conexões de uma única molécula.

Novo trabalho do grupo de Josh Hihath no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da UC Davis, publicado em 16 de fevereiro na revista Materiais da Natureza , poderia ajudar os tecnólogos a dar esse salto. O laboratório de Hihath desenvolveu um método para medir a conformação da fiação de uma única molécula, "resolvendo um conflito entre previsões teóricas e experimentos.

"Estamos tentando fazer transistores e diodos de moléculas individuais, e, infelizmente, você não pode controlar exatamente como a molécula entra em contato com o eletrodo ou qual é a configuração exata, "Hihath disse." Esta nova técnica nos dá uma medida melhor da configuração, que fornecerá informações importantes para a modelagem teórica. "

Até agora, tem havido uma grande lacuna entre o comportamento elétrico previsto de moléculas individuais e as medições experimentais, com resultados errados em até dez vezes, Hihath disse.

O experimento de Hihath usa uma camada de alcanos (cadeias curtas de átomos de carbono, como hexano, octano ou decano) com átomos de enxofre ou nitrogênio em cada extremidade que permitem que eles se liguem a um substrato de ouro que atua como um eletrodo. Os pesquisadores então trazem a ponta de ouro de um microscópio de varredura em direção à superfície para formar uma conexão com as moléculas. À medida que a ponta é puxada, a conexão acabará por consistir em uma junção de uma única molécula que contém de seis a dez átomos de carbono (dependendo da molécula estudada na época).

Ao vibrar a ponta do STM enquanto mede a corrente elétrica na junção, Hihath e seus colegas conseguiram extrair informações sobre a configuração das moléculas.

"Esta técnica nos dá informações sobre as propriedades elétricas e mecânicas do sistema e nos diz qual é a configuração mais provável, algo que não era possível antes, "Hihath disse.

Os pesquisadores esperam que a técnica possa ser usada para fazer melhores previsões de como os circuitos em escala molecular se comportam e projetar melhores experimentos.