Гонолулу, Гавайи – В двигателе для еще меньших компонентов компьютерной микросхемы, делая устройства с молекулами, переключающимися как транзисторы, делают весь гнев. До сих пор такие устройства имели проблемы: Или они потребовали, чтобы температуры замерзания работали, или они не передали достаточно электрического тока, чтобы быть полезными. Но теперь бригада придумала новые основанные на молекуле выключатели, работающие при комнатной температуре при прохождении больших потоков.
Новые молекулы уже поднимают возникающую область молекулярных вычислений.В последних месяцах исследователи продемонстрировали несколько типов молекулярных выключателей. Одна бригада в Калифорнийском университете, Лос-Анджелес, использовала ряд молекул, названных катенанами, сделанными от пар переплетенных молекулярных колец.
Путем изменения электрических напряжений относился к электродам, прослаивающим катенаны, бригада показала, что они могли изменить число электронов на кольцах. Это заставило кольца вращаться вокруг друг друга, который изменил способность потока течь через катенаны от одного электрода до другого. Но в строительстве устройств, исследователи должны были выложить слоями кольца на молекулах углеводорода.
Эта установка поместила кольца ближе в один электрод, чем другой и мешала нагрузкам перемещаться через соединение.Для улучшения дизайна та же бригада, во главе с химиком Фрейзером Стоддартом и postdoc Джули Перкинс, построила новый класс переключающихся молекул.
Названный pseudorotaxanes, они формируются как молекулярные леденцы на палочке. Как катенаны, pseudorotaxanes зажаты между парой электродов. Положительно наполненные кольцевые составы устраиваются близко к жертвующей электрон части основы леденца на палочке.
Когда электрический потенциал применяется между электродами, он дергает электроны от области основы и побуждает кольцевые составы подскакивать к другому пятну. Этот скачок понижает электрическое сопротивление молекулярного выключателя и позволяет потоку течь более легко между окружающими электродами, исследователи, о которых сообщают сюда 15 декабря на Международном Химическом Конгрессе Тихоокеанских Обществ Бассейна.Кроме того, физическая структура нового дизайна выключателя способствует электрическому току.
Как катенаны, pseudorotaxanes все еще нужны углеводороды, чтобы помочь им собраться должным образом между электродами. Но в этом случае леденцы на палочке и углеводороды сидят рядом, позволяя леденцам на палочке быть сосредоточенными между этими двумя электродами и побуждая почти в 100 раз более актуальный течь между электродами.
«Я думаю, что это ведет материал», говорит химик Питер Стэнг из университета Юты в Солт-Лейк-Сити. Он отмечает, что pseudorotaxanes не готовы конкурировать с жареным картофелем Pentium просто все же, поскольку они имеют тенденцию ломаться приблизительно после одной недели использования. Стоддарт говорит, что полагает, что это может быть должно частично к факту, что кольца могут соскользнуть с хвостов леденцов на палочке.
Его бригада уже на работе над новыми версиями молекул с большими группами на обоих хвостах, чтобы препятствовать тому, чтобы кольца соскользнули.