“The Float” – переможець конкурсу дизайну футуристичних автомобілів DesignJunction 2017
4 Жовтня , 2017
Змагання дронів Pacific Drone Challenge — 7300 км безпосадкового перельоту через Тихий океан
4 Жовтня , 2017

Вчені вперше змусили молекули обмінюватись сигналами і обробляти інформацію

За останні кілька років сфера так званої молекулярної електроніки істотно просунулась вперед. Вченими були створені функціонуючі молекулярні діоди, транзистори, комірки пам’яті і молекулярні аналоги інших електронних компонентів. Проте, до останнього часу так і не було вирішене головне завдання, – передача та обмін інформацією між молекулярними пристроями при кімнатній температурі. А без цього майбутнє всієї галузі молекулярної електроніки продовжує залишатись в підвішеному стані.
Нещодавно дослідники з Наньчанского університету (Nanchang University), Китай, закінчили розробку нового пристрою, в основі якого лежать молекули особливого виду (SnCl2Pc), які можуть знаходитись в двох чітко визначених формах при контакті з мідною поверхнею. Ці дві форми можна інтерпретувати як логічні 1 і 0, знайомі нам з цифрової логіки.
Робота нового пристрою базується на явищі, відомому під назвою “площинна молекулярна орієнтація” (in-plane molecular orientation). Це явище відбувається в момент, коли молекула складної органічної сполуки “приземляється” на тверду поверхню. Ця адсорбована поверхнею молекула може прийняти одну з декількох її форм, а безліч цих форм можна умовно розбити на групи.
“У молекули, яку ми використовували в експериментах, є дві певні адсорбційні конфігурації в разі її контакту з мідною поверхнею” – розповідає Лі Ван, професор фізики, – “Ми розглядає одну (ліву) орієнтацію молекули, як логічну 1, а праву орієнтацію – як логічний 0”.
Група професора Ванна виявила, що орієнтацію однієї молекули можна змінювати шляхом міжмолекулярних взаємодій, змінюючи орієнтації двох сусідніх молекул. Кілька таких молекул, розташованих певним чином одна відносно одної, можна розглядати як свого роду логічний елемент, в якому вихідний сигнал залежить від значень двох вхідних сигналів.
“Ми вперше в історії науки досягли успіху в реалізації передачі сигналів і взаємодії між окремими молекулами” – розповідає професор Ван, – “Кожна молекула є носієм певного сигналу, що містить збережену або передану інформацію. А сукупність молекул, розташованих заданим способом, що дозволяє виконувати досить складні операції по обробці інформації”.
Молекулярні пристрої, створені в лабораторії професора Ванна, були виготовлені шляхом послідовного встановлення кожної молекули на мідну основу. Але для того, щоб з’явилась можливість створення подібних молекулярних пристроїв в промислових масштабах, потрібна розробка відповідних методів виробництва, які дозволять розташовувати молекули в заданих місцях з високою точністю, що забезпечить необхідну функціональність міжмолекулярних взаємодій.
У своїх подальших дослідженнях китайські вчені мають намір створити низку нових складних молекулярних пристроїв, за допомогою яких особливості міжмолекулярних взаємодій будуть вивчені більш ретельно. “І врешті-решт ми спробуємо поєднати молекулярні пристрої різного виду в одну складну систему, яка зможе виконувати обчислення, подібні обчисленням, які здатні проводити звичайні електронні пристрої” – пишуть дослідники.

Першоджерело

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline