Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Если в прошлом веке компьютеры заполняли целые комнаты, то теперь такие мощные устройства, как смартфоны, помещаются в карманах брюк. Однако становится все труднее уменьшать размеры компьютеров, поскольку кремниевые чипы можно уменьшить лишь до определенного предела. Поэтому исследователи ищут альтернативные кремнию материалы, способные проводить электричество, — в идеале без использования металлов.
Недавно американская исследовательская группа сделала новаторское открытие: обнаружена первая органическая молекула, способная особенно эффективно проводить электричество. Она состоит в основном из природных элементов: углерода, серы и азота. Напомним, в химии под органическими молекулами понимают химические соединения, которые содержат атомы углерода, связанные с другими атомами, такими как водород, кислород.
В течение двух лет группа исследовала в лабораторных условиях, являются ли молекулы стабильными и какова их электропроводность.
«Наша работа является первым доказательством того, что органические молекулы могут переносить электроны на десятки нанометров без потери энергии», — пояснил физик Кун Ван в сообщении в блоге Университета Майами.
Их молекулу можно использовать для разработки органических «проводов», которые можно будет использовать для создания значительно меньших компьютеров, чем с использованием современных металлических компонентов.
«Уникальность нашей молекулярной системы заключается в том, что электроны мигрируют через молекулу подобно снаряду, не теряя при этом энергии. Теоретически это наиболее эффективный способ переноса электронов в любой материальной системе», — говорит Ван.
Это открытие может не только помочь сделать компьютеры меньше, но и реализовать совершенно новые функции, которые ранее были немыслимы при использовании кремниевых чипов.
Ван также размышляет о квантовой науке, которая могла бы извлечь пользу из особых свойств молекулы.
«Чрезвычайно высокая электропроводность, которую мы наблюдаем в наших молекулах, является результатом взаимодействия электронных спинов на двух концах молекулы», — пояснил он.
По словам ученого, «эту молекулярную систему можно будет использовать в качестве кубита — фундаментальной единицы квантовых вычислений».
Исследователи убеждены, что эта молекула позволит разрабатывать более мощные, эффективные и компактные компьютерные компоненты — без дополнительных затрат.