+4
Сохранить Сохранено 7
×

Умные молекулы помогут в 100 раз увеличить память компьютеров


Умные молекулы помогут в 100 раз увеличить память компьютеров

© Pixabay

Британским ученым из университета Ланкастера удалось открыть «молекулярный» переключатель, способный действовать как транзистор и обладающий потенциалом для хранения двоичной информации, например — единиц и нулей, используемых в классических вычислениях. Размер одной молекулы составляет около пяти квадратных нанометров. Это означает, что более одного миллиарда таких молекул могут поместиться в слое толщиной с человеческий волос.

Авторы «прорывного» исследования уверены, что подобные молекулы могут обеспечивать плотность хранения информации в 250 терабит на квадратный дюйм. Этот показатель примерно в 100 раз превышает характеристики современных жестких дисков. Хотя ученые не ожидают, что именно эти молекулы будут использоваться в промышленности, их открытие может приблизить нас к дивному новому миру молекулярной электроники.

Эксперимент показал, что молекулы органической соли можно «переключать» с помощью слабого электрического сигнала, делая их либо яркими, либо темными. Таким образом информация может быть представлена в виде двоичного кода. Важно отметить, что данные могут быть записаны, прочитаны и удалены при комнатной температуре и при нормальном давлении воздуха. Это — важные характеристики для практического применения молекул в вычислительных устройствах. Большинство предыдущих опытов в области молекулярной электроники для аналогичного применения проводились в вакууме и при очень низких температурах.

«Существует целый список свойств, которыми должна обладать молекула, чтобы использоваться в качестве молекулярной памяти. Помимо переключения в обоих направлениях в условиях окружающей среды он должен 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. Наш опыт показывает наличие всех этих функций в одной молекуле», — приводит Phys.org слова доктора Стейна Мертенса из университета Ланкастера.

Изображение «интеллектуальных молекулярных переключателей», видимое с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Каждый яркий квадрат - это один переключатель.
Изображение «интеллектуальных молекулярных переключателей», видимое с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Каждый яркий квадрат — это один переключатель.Фото: доктор Кунал Мали, Лёвенский университет

Для переключения молекул из светлого состояния в темное использовались небольшие электрические импульсы в сканирующем туннельном микроскопе. Они же помогали читать и стирать информацию одним нажатием кнопки.

Как отмечается в статье, во время «переключения» электрический импульс изменяет способ соединения катиона и аниона в молекулах органической соли. Это приводит к тому, что молекула кажется светлой или темной. Помимо «переключения» происходит самопроизвольное упорядочение молекул. Они выстраиваются в двумерный кристалл, что избавляет от дополнительной дорогостоящей обработки структуры, как это происходит в современной электронике.

«Поскольку химия позволяет нам создавать молекулы со сложными функциями в огромных количествах и с атомной точностью, молекулярная электроника может иметь очень светлое будущее», — подчеркнул доктор Мертенс.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Нам важно ваше мнение!

+4

 

   

Комментарии (0)