Önmagát építő áramkört hoztak létre

Szerves molekulák segítségével önmagát építő áramkört hoztak létre holland kutatók. Eredményeiket a Nature legutóbbi számában mutatták be. Az egyszerű önépítő áramkör megvalósítása fontos lépés egy távlati cél, az önmagát felépítő, megszervező számítógép létrehozásához.

A mai integrált áramköri technika elérkezett határaihoz: már néhányszor tíz nanométeres méretekben alakítják ki a chipek rajzolatát. A laboratóriumokban új utakat, új megoldásokat keresnek méretük további csökkentésére, ezek sorába tartozik a most ismertetett megoldás is.

Dago de Leeuw (Philips kutatólaboratóriumok, Eindhoven) és kollégái önmagukat áramkörré szervezni képes molekulákat keresnek. A kihívás óriási: egy áramkörben szigetelőket, vezető elektródákat és félvezető tranzisztorokat kellene automatikusan egymáshoz kapcsolni.

Ettől természetesen még nagyon mesze vagyunk, de a most ismertetett részeredmény is látványos. A kísérletekben egy félvezetőként viselkedő hosszú szerves molekula, a pentatiofén volt a főszereplő, amely több mozgékony elektronnal rendelkezik. Ezt a molekulát egy olyan hosszú szénlánchoz kötötték, amelynek a végén egy szilíciumcsoport töltötte be a "horgony" szerepét. Az áramköri lapra rányomtatták az elektródákat, majd a lapot az új molekulák oldatába merítették. A molekulák hidat építettek önmagukból a két elektróda közé. A hidat milliárdnyi molekula alkotta. A molekulák eléggé szorosan kapcsolódtak egymáshoz ahhoz, hogy rajtuk keresztül áram folyhasson.

Ezt a molekulát korábban már sokféle elektronikai célra bevetették más laboratóriumokban. Réz-oxid felületen hoztak létre belőlük vékony réteget, ez volt a térvezérelt tranzisztor aktív rétege. Másutt nanométer nagyságrendű ultravékony filmréteget használtak fel egy új író-olvasó eszköz kialakításához. Megint másutt fénykibocsátó dióda (LED) aktív rétegeként használták fel a molekulát, ez a LED zöld fényt bocsájt ki.

Természetesen az új megoldás még nem elégít ki minden igényt: az elektronok mobilitása nem elég gyors a rendszerben, ezért az így készített tranzisztorokból egyelőre csak nagyon lassú számítógépet lehetne építeni. Más irányú fejlesztést, továbblépést is tervez a kutatócsoport, például az elektródák kialakítását is önszervező megoldással szeretnék megoldani. Máris látnak azonban lehetőséget gyakorlati alkalmazásra. A molekulákból épült híd nagyon vékony, rendkívül érzékeny arra, ha valamilyen részecske halad át rajta, ezért felhasználható lehet a levegőben fellelhető kórokozók vagy veszélyes kémiai anyagok kimutatására.