Imagine uma única molécula que pudesse agir como um diodo, capaz de controlar a direção da corrente elétrica que passa por um circuito. Se os cientistas tiverem sucesso em criar algo assim, seria o início de uma nova era de tecnologia microscópica.
A ideia foi concebida 40 anos atrás e já foram até criados alguns protótipos. Mas agora, cientistas da Universidade de Columbia criaram um diodo que deixa todas as tentativas anteriores no chinelo. Ele consegue converter corrente alternada (AC) para corrente direta (DC) de maneira 50 vezes melhor do que outros protótipos. O processo é chamado de "retificação".
"Esse novo método gerou um diodo de uma mólecula com alta retificação (acima de 250 e corrente 'on' (~ 0.1 micro Amperes)," diz Latha Venkataraman, professora associada de física aplicada na Universidade de Columbia. "Construir um circuito cujos componentes formassem uma única molécula tem sido o maior sonho da nanociência há muito tempo. Esse feito, chamado de o 'santo graal' da eletrônica molecular desde sua concepção no estudo de Aviram e Ratner publicado em 1974, representa o pico máximo da miniaturização funcional que pode ser aplicada em um aparelho eletrônico."
Criar um circuito seletivo a um nível molecular parece ser um senhor desafio, mas a solução que os cientistas encontraram foi tornar a molécula assimétrica. Desse jeito, se a eletricidade tente fluir para um lado, ela tem uma experiência diferente da de tentar fluir para o outro lado. Isso acaba criando, basicamente, um pequeno diodo.
Como, então, a equipe criou uma molécula assimétrica superior a todos os desenhos anteriores? Como descrito na revista Nature Nanotechnology, os pesquisadores submergiram metade da molécula em uma solução iônica - por causa desses dois ambientes diferentes, a assimetria se acentuou. E para aumentá-la ainda mais, os contatos de ouro que conectavam o diodo ao resto do circuito eram de tamanhos diferentes.
É uma técnica fantástica que junta os conceitos da física e os da química.
"É incrível poder criar um circuito molecular misturando química e física e ainda ver ele ser funcional," disse Venkataraman. "O comprimento dela é tão pequeno que efeitos de mecânica quântica tornam-se um aspecto crucial do mecanismo. É realmente uma vitória ser capaz de criar algo que você nunca será capaz de ver fisicamente e, mesmo assim, funciona como esperado."
Mas ser o melhor do memento não é o suficiente para Venkataraman e sua equipe: Eles querem continuar testando outros sistemas moleculares para tornar o diodo ainda mais eficiente.
Fonte: IFLScience
Nenhum comentário:
Postar um comentário