Interruptor Molecular Único Imita Transistor para Computação de Ultra-Alta Densidade

Pesquisadores descobriram um interruptor molecular único que pode atuar como um transistor e armazenar informações binárias, como os 1s e 0s usados na computação clássica. A molécula tem cerca de cinco nanômetros quadrados de tamanho — mais de um bilhão delas caberiam na seção transversal de um fio de cabelo humano. Os pesquisadores acreditam que moléculas como as que descobriram poderiam oferecer densidade de informação de cerca de 250 terabits por polegada quadrada, o que é cerca de 100 vezes a densidade de armazenamento de discos rígidos atuais.

Funcionamento do interruptor molecular

No estudo, moléculas de um sal orgânico podem ser comutadas usando uma pequena entrada elétrica para aparecerem brilhantes ou escuras, fornecendo informação binária. Esta informação pode ser escrita, lida e apagada à temperatura ambiente e em pressões atmosféricas normais. Estas são características importantes para aplicação prática das moléculas em dispositivos de armazenamento computacional. A maioria das pesquisas anteriores em eletrônica molecular para aplicações semelhantes foi conduzida em vácuo e em temperaturas muito baixas.

Propriedades essenciais

Há uma série de propriedades que uma molécula deve possuir para ser útil como memória molecular. Além de ser comutável em ambas as direções sob condições ambientes, ela deve ser estável por longos períodos nos estados brilhante e escuro e também formar espontaneamente camadas altamente ordenadas com apenas uma molécula de espessura em um processo chamado auto-montagem.

Em experimentos de laboratório, a equipe usou pequenos pulsos elétricos em um microscópio de tunelamento varredura para comutar moléculas individuais de brilhante para escuro. Também conseguiram ler e apagar a informação depois com o pressionar de um botão. Durante a comutação, o pulso elétrico muda a forma como o cátion e o ânion no sal orgânico estão empilhados juntos e este empilhamento faz a molécula aparecer brilhante ou escura. Além da comutação em si, a ordenação espontânea das moléculas é crucial — através da auto-montagem, elas encontram seu caminho em uma estrutura altamente ordenada (um cristal bidimensional) sem a necessidade de ferramentas de fabricação caras, como é o caso na eletrônica atualmente usada.

Para mais informações, contate o Dr. Stijn Mertens em [e-mail protegido]; +44 (0)1524594189.