НОВОСТИ СЕГОДНЯ
В настоящее время большинство людей используют смартфоны, которые представляют собой портативные компьютеры с высокой вычислительной мощностью. Однако, компьютеры не всегда были такими компактными. Кун Ван из Университета Майами отметил, что за последние 50 лет количество транзисторов, размещаемых на микросхеме, удваивалось примерно каждые два года. Однако, в настоящее время достигнуты физические пределы кремниевой электроники, и миниатюризация электронных компонентов с использованием существующих технологий становится все более сложной задачей.
Данная проблема является предметом исследований Вана и многих других специалистов в области молекулярной электроники. В частности, они ищут альтернативные способы проведения электричества, не используя кремний или металлы, которые применяются для создания современных компьютерных чипов. Использование миниатюрных молекулярных материалов для создания функциональных компонентов, таких как транзисторы, датчики и межсоединения в электронных микросхемах, предоставляет ряд преимуществ, особенно в условиях, когда традиционные технологии на основе кремния приближаются к своим физическим и эксплуатационным границам.
Однако, поиск идеального химического состава для таких молекул оказался сложной задачей для ученых. Недавно Ван, вместе со своими аспирантами Мейрдадом Шири и Шаочэном Шеном, а также в сотрудничестве с Джейсоном Азулаем из Технологического института Джорджии и Игнасио Франко из Рочестерского университета, предложили перспективное решение.
Группа исследователей сообщила о создании, по их мнению, самой электропроводящей органической молекулы в мире. Результаты их исследования, опубликованные в Journal of the American Chemical Society, открывают новые перспективы для создания более компактных и мощных вычислительных устройств в молекулярном масштабе. Кроме того, данная молекула состоит из распространенных в природе химических элементов, таких как углерод, сера и азот.
Процесс тестирования и проверки уникальной новой молекулы занял более двух лет. Исследования показали, что разработанные молекулы стабильны в обычных условиях окружающей среды и обеспечивают максимально возможную электропроводность на беспрецедентных расстояниях. Это может способствовать созданию классических вычислительных устройств меньшего размера, с более высокой энергоэффективностью и экономической целесообразностью, добавил Ван.
Ван отметил, что уникальность разработанной молекулярной системы заключается в том, что электроны перемещаются по молекуле, как пуля, практически без потери энергии, что теоретически представляет собой наиболее эффективный способ переноса электронов в любой материальной системе.
Ван также предполагает, что характеристики разработанной молекулы могут открыть новые возможности для революции в квантовой информатике на основе молекул.
Он добавил, что сверхвысокая электропроводность разработанных молекул является результатом взаимодействия электронных спинов на двух концах молекулы, что в будущем может позволить использовать данную молекулярную систему в качестве кубита, являющегося фундаментальной единицей для квантовых вычислений.
Шири отметил, что с точки зрения практического применения данная молекула представляет собой значительный шаг вперед. Благодаря ее химической устойчивости и стабильности на воздухе, ее можно интегрировать с существующими наноэлектронными компонентами в микросхемах и использовать в качестве электронного проводника или межсоединения между микросхемами. Кроме того, материалы, необходимые для синтеза данной молекулы, являются относительно недорогими, и ее можно создать в лабораторных условиях.
Ван заключил, что разработанная молекулярная система обладает функциональными возможностями, которые невозможно реализовать с использованием современных обычных материалов. Это открывает новые перспективы для повышения мощности и энергоэффективности вычислительных устройств без значительного увеличения их стоимости.
Источник: Planet Today
Как сообщалось ранее — Учеными, наконец, разгадан секрет строительства пирамид в Египте
Похожие новости: