p Cientistas da Universidade de Konstanz e do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) estão trabalhando no armazenamento e processamento de informações no nível de moléculas individuais para criar os menores componentes possíveis que se combinam autonomamente para formar um circuito. Conforme relatado recentemente no jornal acadêmico Ciência Avançada , os pesquisadores podem ligar o fluxo de corrente através de uma única molécula pela primeira vez com a ajuda da luz. p Dr. Artur Erbe, físico do HZDR, está convencido de que, no futuro, a eletrônica molecular abrirá a porta para novos componentes ou sensores cada vez menores - ao mesmo tempo que mais eficientes em energia -:"Moléculas individuais são atualmente os menores componentes imagináveis ​​capazes de serem integrados em um processador." Os cientistas ainda não tiveram sucesso em adaptar uma molécula para que ela possa conduzir uma corrente elétrica e que essa corrente possa ser ligada e desligada seletivamente como um interruptor elétrico.

p Isso requer uma molécula na qual uma forte ligação entre átomos individuais se dissolva em um local - e se forma novamente precisamente quando a energia é bombeada para a estrutura. Dr. Jannic Wolf, químico da Universidade de Konstanz, descobriram, por meio de experimentos complexos, que um determinado composto de diarileteno é um candidato elegível. As vantagens desta molécula, aproximadamente três nanômetros de tamanho, é que gira muito pouco quando um ponto em sua estrutura se abre e possui dois nanofios que podem ser usados ​​como contatos. O diarileteno é um isolante quando aberto e torna-se um condutor quando fechado. Assim, exibe um comportamento físico diferente, um comportamento que os cientistas de Konstanz e Dresden foram capazes de demonstrar com certeza em numerosas medições reproduzíveis pela primeira vez em uma única molécula.

p Um computador de um tubo de ensaio

p Uma característica especial desses eletrônicos moleculares é que eles ocorrem em um fluido dentro de um tubo de ensaio, onde as moléculas entram em contato com a solução. A fim de verificar quais são os efeitos das condições de solução no processo de comutação, foi portanto necessário testar sistematicamente vários solventes. O diarileteno precisa ser anexado ao final dos nanofios a eletrodos para que a corrente possa fluir. "Desenvolvemos uma nanotecnologia no HZDR que se baseia em pontas extremamente finas feitas de poucos átomos de ouro. Estendemos o composto de diarileteno comutável entre elas, "explica o Dr. Erbe.

p Quando um feixe de luz atinge a molécula, ele muda de seu estado aberto para seu estado fechado, resultando em um fluxo de corrente. "Pela primeira vez, podemos ligar uma única molécula em contato e provar que essa molécula precisa se torna um condutor no qual usamos o feixe de luz, "diz o Dr. Erbe, satisfeito com os resultados. "Também caracterizamos o mecanismo de comutação molecular em detalhes extremamente elevados, é por isso que acredito que conseguimos dar um passo importante em direção a um componente eletrônico molecular genuíno. "

p Desligando, Contudo, ainda não funciona com o diarileteno contatado, mas o físico está confiante:"Nossos colegas do grupo de teoria HZDR estão calculando com que precisão a molécula deve girar para que a corrente seja interrompida. Junto com os químicos de Konstanz, seremos capazes de implementar adequadamente o design e a síntese da molécula. "No entanto, é preciso muita paciência porque é uma questão de pesquisa básica. O contato da molécula de diarileteno usando litografia por feixe de elétrons e as medições subsequentes por si só durou três longos anos. Aproximadamente dez anos atrás, um grupo de trabalho da Universidade de Groningen, na Holanda, já havia conseguido construir uma chave que poderia interromper a corrente. O interruptor de desligamento também funcionou apenas em uma direção, mas o que não pôde ser provado com certeza na época foi que a mudança na condutividade estava ligada a uma única molécula.

p Uma área de foco de pesquisa em Dresden é o que é conhecido como auto-organização. "As moléculas de DNA são, por exemplo, capazes de se organizar em estruturas sem qualquer assistência externa. Se tivermos sucesso na construção de interruptores lógicos de moléculas auto-organizadas, então os computadores do futuro virão de tubos de ensaio, "O Dr. Erbe profetiza. As enormes vantagens desta nova tecnologia são óbvias:as fábricas de bilhões de euros que são necessárias para fabricar a microeletrônica de hoje podem ser uma coisa do passado. As vantagens residem não apenas na produção, mas também na operação do novo sistema molecular componentes, pois ambos requerem muito pouca energia.