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Las moléculas inteligentes ayudarán a aumentar la memoria de la computadora 100 veces

Científicos británicos de la Universidad de Lancaster lograron abrir un interruptor «molecular» que puede actuar como un transistor y tiene el potencial de almacenar información binaria, por ejemplo, unos y ceros utilizados en los cálculos clásicos. El tamaño de una molécula es de aproximadamente cinco nanómetros cuadrados. Esto significa que más de mil millones de estas moléculas pueden caber en una capa tan gruesa como el cabello humano.

Los autores del estudio «innovador» confían en que tales moléculas pueden proporcionar una densidad de almacenamiento de información de 250 terabits por pulgada cuadrada. Esta cifra es aproximadamente 100 veces mayor que las características de los discos duros modernos. Aunque los científicos no esperan que estas moléculas se usen en la industria, su descubrimiento puede acercarnos al nuevo mundo de la electrónica molecular.

El experimento mostró que las moléculas de la sal orgánica se pueden «cambiar» usando una señal eléctrica débil, haciéndolas brillantes u oscuras. Por lo tanto, la información se puede representar como código binario. Es importante tener en cuenta que los datos se pueden registrar, leer y eliminar a temperatura ambiente y a presión de aire normal. Estas son características importantes para la aplicación práctica de moléculas en dispositivos informáticos. La mayoría de los experimentos anteriores en el campo de la electrónica molecular para una aplicación similar se llevaron a cabo al vacío y a temperaturas muy bajas.

“Hay una lista completa de propiedades que una molécula debe poseer para ser utilizada como memoria molecular. Además de cambiar en ambas direcciones en condiciones ambientales, debe ser estable durante mucho tiempo en estado claro y oscuro, y también formar espontáneamente capas altamente ordenadas con un grosor de solo una molécula en un proceso llamado autoensamblaje. Nuestra experiencia muestra la presencia de todas estas funciones en una molécula «, dice el Dr. Phys. Stein Mertens de la Universidad de Lancaster.

Imagen de «Interruptores Moleculares Inteligentes» vista con un microscopio de túnel de exploración. Cada cuadrado brillante es un interruptor. Foto: Dr. Kunal Mali, Universidad de Lovaina

Para cambiar las moléculas de claro a oscuro, se utilizaron pequeños pulsos eléctricos en un microscopio de túnel de exploración. Ayudaron a leer y borrar información con el clic de un botón.

Como se señala en el artículo, durante el «cambio», un impulso eléctrico cambia la forma en que el catión y el anión se combinan en las moléculas de la sal orgánica. Esto hace que la molécula parezca clara u oscura. Además del «cambio», se produce un ordenamiento espontáneo de las moléculas. Se alinean en un cristal bidimensional, lo que elimina el costoso procesamiento adicional de la estructura, como es el caso de la electrónica moderna.

«Dado que la química nos permite crear moléculas con funciones complejas en grandes cantidades y con precisión atómica, la electrónica molecular puede tener un futuro muy brillante», dijo el Dr. Mertens.

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