Moléculas inteligentes podem ser a chave para computadores com memórias 100 vezes maiores
p Uma imagem dos interruptores moleculares inteligentes vistos com um microscópio de tunelamento de varredura. Cada quadrado brilhante é um único interruptor. (Versão limpa) Crédito:Dr. Kunal Mali, KU Leuven
p Os discos rígidos de computador do futuro podem ser feitos de moléculas inteligentes. p Os pesquisadores descobriram uma única molécula 'switch' que pode agir como um transistor e oferece o potencial para armazenar informações binárias - como os 1s e 0s usados na computação clássica.
p A molécula tem cerca de cinco nanômetros quadrados de tamanho. Isso significa que mais de um bilhão deles caberia na seção transversal de um cabelo humano.
p A equipe internacional de cientistas por trás da descoberta acredita que moléculas como as que eles descobriram podem oferecer densidade de informação de cerca de 250 terabits por polegada quadrada - o que é cerca de 100 vezes a densidade de armazenamento dos discos rígidos atuais.
p Embora os pesquisadores não esperem que as moléculas específicas que descobriram sejam usadas em discos rígidos reais, o estudo é uma importante prova de conceito que nos aproxima do admirável mundo novo da verdadeira eletrônica molecular.
p No estudo, as moléculas de um sal orgânico podem ser trocadas usando uma pequena entrada elétrica para parecerem claras ou escuras - fornecendo informações binárias. Crucialmente, esta informação pode ser escrita, lido e apagado, à temperatura ambiente e em pressões de ar normais. Estas são características importantes para a aplicação prática das moléculas em dispositivos de armazenamento computacional. A maioria das pesquisas anteriores em eletrônica molecular para aplicações semelhantes foi conduzida no vácuo e em temperaturas muito baixas.
p Uma imagem dos interruptores moleculares inteligentes vistos com um microscópio de tunelamento de varredura. Cada quadrado claro é um único interruptor (a versão marcada mostra como os quadrados claros e escuros podem ser usados para fornecer informações binárias) Crédito:Dr. Kunal Mali, KU Leuven
p Dr. Stijn Mertens, Palestrante sênior em Ciências Eletroquímicas de Superfícies na Universidade de Lancaster e pesquisador-chefe do estudo, disse:"Há uma lista inteira de propriedades que uma molécula deve possuir para ser útil como uma memória molecular. Além de ser comutável em ambas as direções sob as condições ambientais, tem que ser estável por muito tempo no estado claro e escuro, e também espontaneamente formam camadas altamente ordenadas com apenas uma molécula de espessura, em um processo denominado automontagem. O nosso é o primeiro exemplo que combina todas essas características na mesma molécula. "
p Em experimentos de laboratório, a equipe de pesquisa usou pequenos pulsos elétricos em um microscópio de tunelamento para mudar as moléculas individuais do claro para o escuro. Eles também puderam ler e apagar as informações depois, com o pressionar de um botão.
p A estrutura do interruptor molecular. Crédito:Dr. Kunal Mali, KU Leuven
p Durante a troca, o pulso elétrico muda a maneira como o cátion e o ânion no sal orgânico são empilhados, e esse empilhamento faz com que a molécula pareça clara ou escura. Além da mudança em si, também a ordenação espontânea das moléculas é crucial:por meio da automontagem, eles encontram seu caminho em uma estrutura altamente ordenada (um cristal bidimensional), sem a necessidade de ferramentas de manufatura caras, como é o caso da eletrônica usada atualmente.
p "Porque a química nos permite fazer moléculas com funções sofisticadas em números enormes e com precisão atômica, a eletrônica molecular pode ter um futuro muito brilhante, "diz o Dr. Mertens.