Logo
Cover

Ученые из Великобритании разработали переключатель из одной молекулы размером 5 кв. нм, который может выступать транзистором и способен хранить бинарную информацию. Это значит, что плотность информации такого молекулярного устройства составит примерно 250 ТБ на квадратный дюйм, то есть в сто раз больше, чем у современных жестких дисков.

Исследователи из Университета Ланкастера пришли к выводу, что молекулы органической соли можно «переключать» при помощи слабых электрических разрядов, и тогда они становятся яркими или темными, то есть носителями двоичного кода. Что особенно важно для практического применения, эту информацию можно записывать, считывать и стирать при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении, пишет Science Daily.

«Существует целый список качеств, которыми должна обладать молекула, чтобы быть полезной в качестве молекулярной памяти, — пояснил Стижн Мертенс, руководитель проекта. — Помимо переключаемости в обоих направлениях в условиях окружающей среды она должна быть стабильной длительное время в ярком и темном состоянии, а также спонтанно формировать упорядоченные слои толщиной всего в одну молекулу в процессе, который называют самосборкой. Мы представляем первый пример, сочетающий все эти свойства в одной молекуле».  

В ходе лабораторного эксперимента исследователи применили слабые электрические импульсы сканирующего туннельного микроскопа, чтобы переключить отдельные молекулы из одного состояния в другое. Также они смогли прочитать и стереть информацию после, одним нажатием кнопки.

Во время переключения электрический импульс меняет расположение катионов и анионов в органической соли. От этого молекулы кажутся светлыми или темными. Кроме переключения большую роль играет также спонтанный порядок молекул — посредством самосборки они приобретают упорядоченную структуру двухмерного кристалла безо всяких дорогостоящих производственных процессов, которые применяются при изготовлении современной электроники.

Американские ученые нашли замену для дорогих элементов II группы периодической таблицы, таких как индий и галлий, которые применяются в производстве электроники и осветительных приборов. Новая технология не только дешевле, но и открывает дорогу к созданию настраиваемых схем для извлечения электроэнергии из волн разного спектра.