צוות חוקרים בינלאומי ממספר מכוני מחקר ואוניברסיטאות מדווח על התפתחות חשובה בהבנת המוליכות החשמלית של פרודות יחידות.
צוות חוקרים בינלאומי ממספר מכוני מחקר ואוניברסיטאות מדווח על התפתחות חשובה בהבנת המוליכות החשמלית של פרודות יחידות.
גודל מזערי, מירב היעילות – השימוש בפרודות כרכיבים במעגלים אלקטרוניים מציג יכולת עצומה. אחד מהאתגרים המרכזיים ביותר עד היום הוא העובדה כי רוב הפרודות מתחילות להוליך חשמל רק לאחר שהופעל עליהן מתח גבוה. צוות מחקר בינלאומי, בהשתתפותה של אוניברסיטת ,Graz הראה כי פרודות המכילות מספר אלקטרונים בלתי-זוגי מוליכות הרבה יותר טוב במתחים נמוכים. ממצאים חשובים ובסיסיים אלו בתחום המחקר הפעיל מאוד של ננוטכנולוגיה פותחים צוהר לאוסף מגוון של יישומים אפשריים: מיקרו-שבבים, ורכיבי אלקטרוניקה נוספים, יעילים יותר ובעלי תכולת אחסון הרבה יותר גבוהה בהישג יד.
אלקטרון אחד במקום שניים - לרוב הפרודות היציבות יש מבנה של קליפה מלאה במספר זוגי של אלקטרונים. פרודות בעלות מספר אלקטרונים בלתי-זוגי קשות יותר להכנה סינתטית ע"י כימאים, אולם הן מוליכות חשמל טוב יותר במתחים נמוכים יותר. למרות שהשימוש במספר אלקטרונים בלתי-זוגי במקום מספר זוגי נראה פשוט, זהו גורם משמעותי בתחום של ננוטכנולוגיה – כתוצאה מכך, ניתן להחליף עתה רכיבים מתכתיים של מעגלים אלקטרוניים בפרודות יחידות. "ממצא זה מקרב אותנו באופן ניכר לעבר המזעור המוחלט של רכיבים אלקטרוניים," מסביר Egbert Zojer, חוקר מהמכון לפיסיקה של המצב המוצק באוניברסיטת Graz.
המניע למחקר בסיסי זה הינו החזון של מעגלים חשמליים שיורכבו מפרודות אחדות בלבד. "אם אכן ניתן יהיה להגיע למצב בו רכיבים מולקולאריים יחליפו באופן מלא את התפקודים של רכיבי מעגלים שונים – הדבר יוביל לאוסף נרחב של יישומים אפשריים, שמלוא יכולותיהן יתגלו רק בחלוף הזמן. במחקר שלנו הראנו דרך לאפשר זאת," אומר החוקר.
אפשרויות חדישות ייחודיות נפתחו עתה בתחומים של אלקטרוניקה מולקולארית, טכנולוגיות חישה או בפיתוח של ממשקים מותאמים ביולוגית בין חומרים אי-אורגניים לאורגניים, בכללם: מערכות ביולוגיות כתאים אנושיים, שיוכלו לחבור למעגלים חשמליים באופן מתאים ביולוגית באמצעות הפרודות המוליכות.