Создан молекулярный переключатель-транзистор. Он лучше современных жестких дисков

Компьютерные жесткие диски будущего могут состоять из умных молекул. Исследователи открыли молекулярный переключатель, который может действовать как транзистор и обладает потенциалом для хранения двоичной информации, например единиц и нулей, используемых в классических вычислениях. Об этом сообщает Angewandte Chemie International Edition.

Размер молекулы составляет около пяти квадратных нанометров. Это означает, что более один миллиард молекул будет толщиной с человеческий волос. Международная группа ученых, стоящих за этим прорывом, считает, что молекулы, подобные тем, которые они обнаружили, могут обеспечивать плотность информации около 250 терабит на квадратный дюйм, что примерно в 100 раз превышает плотность хранения современных жестких дисков.

Хотя исследователи не ожидают, что обнаруженные ими конкретные молекулы будут использоваться в реальных жестких дисках, исследование является важным доказательством концепции, которая приближает нас к дивному новому миру настоящей молекулярной электроники.

Изображение интеллектуальных молекулярных переключателей, видимое с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Каждый яркий квадрат — это один переключатель.

В ходе исследования молекулы органической соли можно переключать с помощью небольшого электрического входа, чтобы они выглядели либо яркими, либо темными, предоставляя двоичную информацию. Важно отметить, что эта информация может быть записана, прочитана и удалена при комнатной температуре и при нормальном давлении воздуха. Это важные характеристики для практического применения молекул в вычислительных устройствах хранения. Большинство предыдущих исследований в области молекулярной электроники для аналогичных применений проводились в вакууме и при очень низких температурах.

«Существует целый список свойств, которыми должна обладать молекула, чтобы быть полезной в качестве молекулярной памяти. Помимо переключения в в обоих направлениях в условиях окружающей среды она должна быть устойчивой в течение долгого времени в светлом и темном состоянии, а также самопроизвольно формировать высокоупорядоченные слои толщиной всего одну молекулу в процессе, называемом самосборкой. Мы впервые объединили все эти функции в одной молекуле».

Стейн Мертенс, старший преподаватель по электрохимическим поверхностным наукам в Университете Ланкастера

В лабораторных экспериментах исследовательская группа использовала небольшие электрические импульсы в сканирующем туннельном микроскопе, чтобы переключать отдельные молекулы от ярких к темным. Они также могли читать и стирать информацию одним нажатием кнопки.

Структура молекулярного переключателя.

Во время переключения электрический импульс изменяет способ, которым катион и анион в органической соли соединены вместе, и это приводит к тому, что молекула кажется светлой или темной. Помимо самого переключения, также важно самопроизвольное упорядочение молекул: благодаря самосборке они попадают в высокоупорядоченную структуру двумерного кристалла без необходимости в дорогих производственных инструментах.

Читать еще:

Ученая создала пятое состояние материи — конденсат Бозе-Эйнштейна, сидя в своей гостиной.

Ученые создали жизнеспособную натриево-ионную батарею.

Посмотрите на снимки самого глубоководного осьминога в истории наблюдений. Он живет на глубине в 7 тыс. метров!

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука