Os pesquisadores da Universidade de Hokkaido desenvolveram um método computacional que pode prever como os grupos de moléculas se comportam e interagem ao longo do tempo, fornecendo uma visão crítica para a eletrônica do futuro. Suas descobertas, publicado no jornal Relatórios Científicos , poderia levar à criação de um novo campo da ciência chamado de eletrônica molecular de cluster.

A eletrônica de uma única molécula é relativamente nova, ramo da nanotecnologia que progride rapidamente usando moléculas individuais como componentes eletrônicos em dispositivos. Agora, Hiroto Tachikawa e colegas da Universidade de Hokkaido no Japão desenvolveram uma abordagem computacional que pode prever como os agrupamentos de moléculas se comportam ao longo do tempo, que poderia ajudar a lançar um novo campo de estudo para a eletrônica de moléculas de cluster. Sua abordagem combina dois métodos tradicionalmente usados ​​para cálculos de química quântica e dinâmica molecular.

Eles usaram seu método para prever as mudanças em um agrupamento simulado por computador de moléculas de benzeno ao longo do tempo. Quando a luz é aplicada aos aglomerados de benzeno em forma de T, eles se reorganizam em uma única pilha; uma interação conhecida como empilhamento de pi. Esta modificação de uma forma para outra muda a condutividade elétrica do cluster, fazendo com que funcione como um botão liga-desliga. A equipe então simulou a adição de uma molécula de água ao cluster e descobriu que o empilhamento de pi aconteceu significativamente mais rápido. Este empilhamento de pi também é reversível, o que permitiria alternar entre os modos ligado e desligado.

Em contraste, estudos anteriores haviam mostrado que a adição de uma molécula de água a um dispositivo eletrônico de uma única molécula impede seu desempenho.

"Nossas descobertas podem inaugurar um novo campo de estudo que investigue o desempenho eletrônico de diferentes números, tipos e combinações de clusters moleculares, potencialmente levando ao desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de moléculas de cluster, "Tachikawa comentou.