Los ingenieros ajustaron el voltaje aplicado a través de contactos de oro a una molécula de benceno, permitiéndoles subir y bajar los estados de energía de la molécula y demostrar que podría usarse exactamente como un transistor tradicional a nivel molecular. Crédito:Hyunwook Song y Takhee Lee
Un grupo de científicos ha logrado crear el primer transistor hecho a partir de una sola molécula. El equipo, que incluye investigadores de la Universidad de Yale y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju en Corea del Sur, publicaron sus hallazgos en la edición del 24 de diciembre de la revista Nature.
El equipo, incluido Mark Reed, el profesor Harold Hodgkinson de ingeniería y ciencias aplicadas en Yale, mostró que una molécula de benceno unida a contactos de oro podría comportarse como un transistor de silicio.
Los investigadores pudieron manipular los diferentes estados de energía de la molécula dependiendo del voltaje que le aplicaron a través de los contactos. Manipulando los estados energéticos, pudieron controlar la corriente que pasa a través de la molécula.
"Es como hacer rodar una pelota sobre una colina, donde la bola representa la corriente eléctrica y la altura de la colina representa los diferentes estados de energía de la molécula, ", Dijo Reed." Pudimos ajustar la altura de la colina, permitir que la corriente pase cuando estaba baja, y detener la corriente cuando era alta ". De esta manera, el equipo pudo usar la molécula de la misma manera que se usan los transistores normales.
El trabajo se basa en investigaciones anteriores que Reed hizo en la década de 1990, lo que demostró que las moléculas individuales podían quedar atrapadas entre contactos eléctricos. Desde entonces, él y Takhee Lee, ex asociado postdoctoral de Yale y ahora profesor en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju, desarrollaron técnicas adicionales a lo largo de los años que les permitieron "ver" lo que estaba sucediendo a nivel molecular.
Ser capaz de fabricar los contactos eléctricos a escalas tan pequeñas, identificar las moléculas ideales a utilizar, y averiguar dónde colocarlos y cómo conectarlos a los contactos también fueron componentes clave del descubrimiento. "Hubo muchos avances tecnológicos y comprensión que acumulamos durante muchos años para que esto sucediera, "Dijo Reed.
Hay mucho interés en usar moléculas en circuitos de computadora porque los transistores tradicionales no son factibles a escalas tan pequeñas. Pero Reed enfatizó que esto es estrictamente un avance científico y que las aplicaciones prácticas como las "computadoras moleculares" más pequeñas y más rápidas —si es que es posible— están a muchas décadas de distancia.
"No vamos a crear la próxima generación de circuitos integrados, ", dijo." Pero después de muchos años de trabajo preparándose para esto, hemos cumplido una búsqueda de una década y hemos demostrado que las moléculas pueden actuar como transistores ".