الکترونیک مولکولی همه چیز را تغییر خواهد داد

چیز بزرگ بعدی بسیار بسیار کوچک است. تریلیون ها ترانزیستور، پردازنده هایی که سرعت آنها بر حسب تراهرتز اندازه گیری می شود، ظرفیت نامحدود، و هزینه صفر را تصور کنید. طلوع یک انقلاب تکنولوژیکی جدید و مرگ سیلیکون است. به مدت 10 سال، تور و رید علم نوظهور الکترونیک مولکولی یا مولترونیک را پرورش داده اند. در یک سال و نیم گذشته، آنها بسیار پیشرفت کرده اند.

جدیدترین مولکول های آنها دارای ویژگی های نیمه رسانایی هستند که به آنها این امکان را می دهد تا بار را نگه دارند یا مانند کلیدها یا حافظه رفتار کنند، بدین معنی که الکترونیک مولکولی می تواند جایگزین ترانزیستورها، دیودها و رساناهای مدارهای میکروالکترونیکی معمولی شود. اگر آزمایشات تور و رید با سرعت ثابت ادامه یابد، طی یک دهه مولترونیک قادر خواهد بود تقریباً همه کارهایی را که در حال حاضر با استفاده از سیلیکون انجام می شود انجام دهد - و بیشتر.

ریزتراشه های مولکولی، مملو از ترانزیستورهایی که می توانند ارزان قیمت در اعداد نجومی تولید شوند، سریع تر محاسبه می کنند، و بدون نیاز به تازه سازی، مدت زمان بیشتری به خاطر می سپارند و تنها یک قطره انرژی مصرف می کنند. بلافاصله، مولترونیک از محدودیت های فناوری های ذخیره سازی مغناطیسی و نوری فراتر می رود و سیستم های حافظه را آن قدر قدرتمند، کوچک و ارزان قیمت ارائه می دهد که کل اینترنت را می توان در یک میز کار ذخیره کرد. یا همان طور که توماس مالوک، همکار تور می گوید، "کامپیوتری را تصور کنید که هر ضربه ای را که زده اید به خاطر آورد، با ظرفیت ذخیره سازی ای بیشتر از آن چه که شما به آن نیاز دارید. "این امکانات، هیجانی را برانگیخته است که به اختراع تراشه سیلیکون باز می گردد.

یکی دیگر از مزایای عمده دستگاه های مولکولی شامل فرآیند تولید است. برای ساختن ریز تراشه، باید الگوی پیچیده ای از میلیون ها ترانزیستور و اتصالات متقاطع را روی سطح ویفر سیلیکونی حک کنید. Aviram از IBM می گوید: "این شامل حدود 28 یا 30 مرحله لیتوگرافی است." مولترونیک می تواند به دلیل پدیده شیمیایی موسوم به خود مونتاژ، اکثر این مراحل را حذف کرده و برنامه را در عرض چند ساعت فشرده کند. به جای تلاش برای ساختن تراشه ها به صورت یک جزء، شیمیدانان به سادگی می توانند مواد مناسب را در یک لیوان بگذارند، شرایط بسیار خاصی را اعمال کنند و نظاره کنند که چگونه مولکول ها به ترتیب مناسب روی یک بستر جمع می شوند. در این راستا، تولید قطعات الکترونیکی مولکولی به تولید دارو نزدیک تر است تا فرآیند تولید تراشه.

Brosl Hasslacher، فیزیکدان نظری، خاطرنشان می کند: "شما فقط چیزها را در حمام های شیمیایی فرو می برید، بنابراین می توانید مولکول ها را روی هر لایه ای چاپ کنید، بسازید یا بچسبانید - پلاستیک، یا کاغذ دیواری، واقعاً مهم نیست." یک ترانزیستور خوب بدون بار باید از ویژگی های بردار میدان مانند دوقطبی یا چرخش استفاده کند و از درجه آزادی بدون بار به عنوان فیلتر قطع اضافی برای کاهش جریان خاموش به جای افزایش جریان روشن استفاده کند. به علاوه بر این، درجه های الکترونیکی و غیر الکترونیکی باید به طور متضاد با هم مرتبط باشند و از نظر نوسانات حرارتی باید قوی باشند.