Físicos de la Universidad de Miami (Estados Unidos) presentaron un cable molecular altamente conductor y estable al aire que podría revolucionar los chips de computadora y otros dispositivos, al hacerlos más pequeños y eficientes.
Esta molécula orgánica de nuevo desarrollo, compuesta de carbono, azufre y nitrógeno, es la más conductora de su tipo. Su extraordinario rendimiento se debe a una interacción especial entre los espines de los electrones en ambos extremos de la molécula, lo que permite un flujo de carga fluido.
La nueva molécula soluciona un problema de gran importancia
Un desafío importante en la electrónica molecular es crear materiales que puedan transportar carga eléctrica eficientemente a largas distancias.
Durante más de dos décadas, los científicos han trabajado para desarrollar diminutos componentes electrónicos utilizando moléculas que ofrecen propiedades únicas que superan a las de los materiales convencionales.
Sin embargo, los diseños existentes suelen presentar problemas de conductividad débil, especialmente a bajo voltaje, lo que los hace poco prácticos para la tecnología avanzada.
Este “cable” podría dar lugar a dispositivos informáticos más pequeños, rápidos y eficientes a nivel molecular. Por primera vez, los científicos lograron demostrar que las moléculas orgánicas pueden transportar electrones sin pérdida de energía a distancias de decenas de nanómetros, un paso crucial hacia la electrónica a escala molecular.
Normalmente, a medida que una molécula crece, su capacidad para conducir electrones disminuye exponencialmente. Aun así, este nuevo tipo de molécula actúa como autopistas de alta velocidad para la transferencia, el almacenamiento y el procesamiento de datos en los sistemas informáticos del futuro.
Único en su especie
Este sistema es único porque los electrones se mueven a través de él como balas sin perder energía, algo nunca antes visto en materiales orgánicos. Este transporte de electrones ultra eficiente podría reducir el tamaño de futuros dispositivos y abrir la puerta a funciones que van más allá de lo que los materiales basados en silicio han logrado jamás.
Los investigadores examinaron las propiedades de la molécula utilizando un microscopio de efecto túnel de barrido (STM, por sus siglas en inglés), empleando una técnica de ruptura de unión STM para aislar una sola molécula y medir su conductancia eléctrica.
En términos de aplicaciones prácticas, este descubrimiento representa un avance significativo. Dado que la molécula es químicamente estable y resistente al aire, tiene el potencial de integrarse en componentes nanoelectrónicos existentes, funcionando como un cable electrónico o una interconexión entre chips.
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