p Pesquisadores da Universidade de Osaka sintetizaram fios moleculares trançados com apenas uma molécula de espessura que podem conduzir eletricidade com menos resistência em comparação com dispositivos anteriores. Este trabalho pode levar a dispositivos eletrônicos baseados em carbono que requerem menos materiais tóxicos ou métodos de processamento agressivos. p Condutores orgânicos, que são materiais à base de carbono que podem conduzir eletricidade, são uma tecnologia nova e empolgante. Comparado com a eletrônica de silício convencional, condutores orgânicos podem ser sintetizados mais facilmente, e pode até ser transformado em fios moleculares. Contudo, essas estruturas sofrem de condutividade elétrica reduzida, o que os impede de serem usados ​​em dispositivos de consumo. Agora, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisa Científica e Industrial e da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Engenharia da Universidade de Osaka desenvolveu um novo tipo de fio molecular feito de moléculas de oligotiofeno com torções periódicas que podem transportar corrente elétrica com menos resistência.

p Os fios moleculares são compostos por moléculas longas em escala de vários nanômetros que possuem ligações químicas simples e duplas alternadas. Orbitais, que são estados que os elétrons podem ocupar em torno de um átomo ou molécula, pode ser localizado ou estendido no espaço. Nesse caso, os orbitais pi de átomos individuais se sobrepõem para formar grandes "ilhas" entre as quais os elétrons podem saltar. Como os elétrons podem saltar com mais eficiência entre níveis próximos em energia, flutuações na cadeia do polímero podem criar barreiras de energia. “A mobilidade de cargas, e, portanto, a condutividade geral do fio molecular, pode ser melhorada se a mobilidade de carga puder ser melhorada suprimindo tais flutuações, "primeiro autor Yutaka Ie diz.

p A sobreposição dos orbitais pi é muito sensível à rotação da molécula. Os segmentos adjacentes da molécula que estão alinhados no mesmo plano formam um grande local de salto. Ao adicionar propositalmente torções à corrente, a molécula é quebrada em locais do tamanho de nanômetros, mas porque eles estão próximos em energia, os elétrons podem saltar facilmente entre eles. Isso foi feito inserindo um 3, 3'-dihexil-2, Unidade de 2'-bitiofeno após cada trecho de 6 ou 8 unidades de oligotiofeno.

p A equipe descobriu que, geral, criar ilhas menores com energia mais próxima maximizou a condutividade. Eles também mediram como a temperatura afeta a condutividade, e mostrou que era de fato baseado no salto de elétrons. "Nosso trabalho é aplicável a fios de uma única molécula, bem como eletrônicos orgânicos em geral, "O autor sênior Yoshikazu Tada diz. Esta pesquisa pode levar a melhorias na condutividade que permitirão que os nanofios sejam incorporados a uma ampla gama de eletrônicos, como tablets ou computadores.