Cuando los metales nobles, como el oro, son tratados con un tiol alifático, como alcanotiol, una monocapa uniforme, una capa de una sola molécula de profundidad, se autoensambla en la superficie. Cada molécula individual puede conducir electrones. Este fenómeno es interesante porque las moléculas conductoras producen propiedades cuánticas únicas que podrían ser potencialmente útiles en la electrónica, como los transistores, interruptores superconductores y sensores de gas.

Los intentos de medir la corriente a través de esta delgada capa de moléculas han arrojado resultados variados. Investigadores de la Universidad de Aix-Marseille en Francia desarrollaron un nuevo, Configuración mecánica estable para medir la conductancia a través de moléculas individuales con mayor éxito. Los resultados se publican en el Revista de física aplicada , de AIP Publishing.

"Este es realmente un estudio fundamental sobre el comportamiento de una o unas pocas moléculas, "dijo Hubert Klein, profesor asistente en la Universidad de Aix-Marseille y coautor del artículo. "Los resultados brindan algunas ideas nuevas a las personas interesadas en sus aplicaciones en dispositivos electrónicos".

Estudios anteriores exploraron las técnicas de microscopía de túnel de barrido y de ruptura de unión para medir la conductancia eléctrica a través de moléculas individuales. Estos estudios anteriores destacaron la importancia de la temperatura en la conductancia a través de la capa molecular. Debido a las limitaciones en las condiciones experimentales, los resultados de ambas técnicas produjeron una gran dispersión en la corriente medida.

Klein y su equipo desarrollaron una nueva técnica que se basa en esta observación. Su configuración mecánica consiste en un alambre de oro tratado con alcanotiol con muescas unido a una placa de flexión de bronce fosforoso. A temperatura ambiente, las moléculas se autoorganizan en el alambre de oro.

Según Klein, el diseño de este estudio fue el resultado de un proyecto anterior que produjo una resolución de picómetro y requirió una configuración estable para garantizar que los electrodos no se desplazaran a temperatura ambiente. Al mismo tiempo, Continuó sus estudios de observaciones de una sola molécula utilizando técnicas de microscopía de campo cercano.

"Por tanto, naturalmente, tuvimos la idea de aplicar nuestro nuevo dispositivo personalizado a cuestiones de conductancia de una sola molécula, "Dijo Klein.

Usando esta nueva configuración, el equipo pudo medir la evolución espontánea de la corriente en la muesca a lo largo del alambre de oro entre dos electrodos metálicos. El equipo determinó la conductancia a través de una molécula individual midiendo los saltos de corriente de la conexión y desconexión espontánea de moléculas en contacto con los electrodos. La temperatura impulsó la "evolución temporal" cuando la tensión mecánica no actuaba sobre la molécula.

Los investigadores reconocen que el diseño mecánico de este estudio no es necesariamente alcanzable en condiciones estándar de laboratorio. Sin embargo, la estabilidad de este nuevo enfoque abre oportunidades para nuevos estudios sobre nanocontactos, y la dinámica y transporte de moléculas a temperatura ambiente.

"Es emocionante ver que tenemos acceso al comportamiento de objetos nanométricos individuales a temperatura ambiente, "Es una gran recompensa ver los esfuerzos de su intuición convertirse en realidad", dijo Klein.