Μικροσκοπικές μνήμες
Μοριακά τρανζίστορς θα σμικρύνουν τα πρότυπα των διακοπτών ρεύματος.

Από την ηλεκτρονική σελίδα του περιοδικού Nature (Science update) 6 Ιουνίου 2001

Ερευνητές του πανεπιστημίου Yale στο Connecticut έχουν αναπτύξει πρωτότυπες μνήμες για υπολογιστές στις οποίες η πληροφορία καταγράφεται, διαβάζεται και σβήνεται με μοριακούς διακόπτες. Υπολογιστές στους οποίους οι μνήμες αποθηκεύουν πληροφορίες σε απλά μόρια θα είναι πολύ πιο ισχυροί από τις σημερινές μηχανές. Ο Mark Reed και οι συνεργάτες του στο Yale δημιούργησαν μοριακούς διακόπτες που αποτελούνται από ραβδόμορφα οργανικά μόρια και άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ δύο ηλεκτροδίων από Χρυσό.

Τα μόρια συμπεριφέρονται σαν μικροσκοπικά σύρματα, που το καθένα τους είναι πάνω από 1000 φορές μικρότερο από τα σημερινά μικροσκοπικά τρανζίστορς που χρησιμοποιούνται ως διακόπτες στα σημερινά μικροτσίπς πυριτίου. Στην αρχική τους κατάσταση τα μόρια δεν άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα πολύ καλά. Αλλά εφαρμόζοντας έναν ηλεκτρικό παλμό τάσης στο ένα από τα δύο ηλεκτρόδια, τα μόρια ωθούνται σε μια άλλη κατάσταση στην οποία τα ηλεκτρόνιά τους διατάσσονται διαφορετικά. Αυτή η νέα κατάσταση είναι καλύτερος αγωγός.

Αυτές οι καταστάσεις υψηλής και χαμηλής αγωγιμότητας είναι σαν τις καταστάσεις on και off ενός συμβατικού διακόπτη. Μια διάταξη τέτοιων μορίων μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες χρησιμοποιώντας τις καταστάσεις on και off για να παριστάνουν τα 0 και 1 που χρησιμοποιούν οι υπολογιστές. Νέοι παλμοί τάσης μπορούν να διαβάσουν τις αποθηκευμένες πληροφορίες αναγνωρίζοντας αν ένα μόριο είναι on ή off. Η πληροφορία τέλος μπορεί να σβηστεί εφαρμόζοντας έναν αρνητικό παλμό τάσης ο οποίος επαναφέρει τα μόρια ξανά στην αρχική τους κατάσταση χαμηλής αγωγιμότητας (κατάσταση off). Έτσι η διάταξη μπορεί να λειτουργήσει ως μια μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM) η οποία μπορεί να γράφεται και να σβήνεται επανειλημμένα.

Επί του παρόντος το μέγεθος των ηλεκτροδίων έρχεται σε επαφή και ενεργοποιεί 1000 περίπου μόρια συγχρόνως αλλά το πρόβλημα αυτό θα λυθεί σύντομα, όπως λένε οι ερευνητές, με την καλωδίωση μεμονωμένων μορίων αντί για ομάδες μορίων. Για ν' αποκτήσουν βέβαια αυτά τα συστήματα πρακτική αξία, θα πρέπει οι ερευνητές να ενδιαφερθούν για τη λύση προβλημάτων όπως η ταχύτητα ενεργοποίησης των διακοπτών και η μακράς διάρκειας ευστάθεια του συστήματος.

Αναφορές: 1. Reed, M. A., Chen, J., Rawlett, A. M., Price, D. W. & Tour, J. M. Molecular random access memory cell. Applied Physics Letters 78, 3735-3737 (2001).