دانشمندان اولین ترانزیستور مولکولی دنیا را ساختند. مهندسین با تنظیم ولتاژ اعمالی توسط اتصالات طلا به مولکول بنزن، توانستند وضعیت انرژی مولکول را بالا و پایین کنند و نشان دهند که این کار دقیقاً مانند یک ترانزیستور عادی در سطح مولکولی انجام میشود.
این اولین ترانزیستور دنیاست که فقط از یک مولکول ساخته شده است. این تیم، که شامل محققانی از دانشگاه Yale و انستیتوی Gwangju در کرهی جنوبی بود، یافتههای اولیهی خود را در شماره ۲۴ دسامبر ژورنال Nature منتشر کردند.
مارک رید و هارولد هاکینسون (پروفسور علوم مهندسی و کاربردی Yale) نشان دادند که مولکول بنزن متصل به اتصالات طلایی قادر است تا مانند یک ترانزیستور سیلیکونی عمل کند.
محققان توانستند وضعیتهای مختلف انرژی مولکول را بسته به ولتاژی که به آن اعمال میکنند، تغییر دهند. با دستکاری وضعیت انرژی، این قابلیت وجود دارد تا جریان عبوری از مولکول را نیز کنترل کرد.
به گفتهی مارک رید، « این درست مانند غلتاندن یک توپ از پایین به بالای یک تپه است که توپ نشانگر جریان الکتریکی و ارتفاع تپه نشانگر وضعیت انرژی مولکول است. ما قادریم تا ارتفاع تپه را تنظیم کنیم و بدین ترتیب اگر ارتفاع کم شود، توپ به راحتی بالا رفته و رد میشود و اگر ارتفاع زیاد باشد، توپ قادر به رد شدن نیست». بدین ترتیب، تیم میتواند مولکول را درست مانند یک ترانزیستور مورد استفاده قرار دهد.
این کار بر اساس تحقیقی است که مارک در دههی ۹۰ انجام داد که نشان دهندهی مولکولهای منفردی بود که بین اتصالات الکتریکی گیر میافتادند. از آن زمان، او و تاکی لی، دانشجوی دوره دکتری دانشگاه و در حال حاظر پروفسور انستیتوی علم و فناوری گوانجو، تکنیکهای دیگری را در طی سالیان متمادی ایجاد کردند که به آنها توانایی مشاهدهی آنچه که در سطح مولکولی در حال انجام است را میدهد.
توانایی ساخت اتصالات الکتریکی در این مقیاس کوچک، تعیین مولکولهای ایدهآل برای استفاده و دانستن اینکه مولکولها را کجا باید قرار داد و چگونه آنها را به اتصالات مرتبط کرد، از اجزای کلیدی این اکتشاف بودند.
علاقه بسیار شدیدی برای استفاده از مولکولها در مدارات کامپیوتری وجود دارد چون ترانزیستورهای قدیمی هرگز به چنین مقیاس کوچکی نمیرسند. ولی رید این نکته را نیز روشن کرده است که این اکتشاف یک کشف علمی جدید است و تا زمان کاربردی شدن آن و ساخت کامپیوترهای مولکولی، سالها فاصله وجود دارد.
دیدگاه ها