El campo emergente de la electrónica molecular podría llevar nuestra definición de portátil al siguiente nivel, permitiendo la construcción de pequeños circuitos a partir de componentes moleculares. En estos dispositivos altamente eficientes, las moléculas individuales asumirían los roles que actualmente desempeñan los cables comparativamente voluminosos, resistencias y transistores.

Un equipo de investigadores de cinco universidades japonesas y taiwanesas ha identificado un candidato potencial para su uso en electrónica a pequeña escala:una molécula llamada picene. En un artículo publicado el 16 de septiembre en La Revista de Física Química , de AIP Publishing, caracterizan las propiedades estructurales y electrónicas de una fina capa de picene sobre una superficie plateada, demostrando el potencial de la molécula para aplicaciones electrónicas.

Molécula hermana de Picene, pentaceno, ha sido ampliamente estudiado debido a su alta movilidad de portador:su capacidad para transmitir electrones rápidamente, una propiedad crítica para la electrónica a nanoescala. Pero el pentaceno compuesto por cinco moléculas de benceno unidas en una línea, se descompone en condiciones ambientales normales.

Entra picene, en el que estos mismos cinco anillos de benceno están unidos en forma de W. Este simple cambio estructural altera algunas de las otras propiedades de la molécula:el picene conserva la alta movilidad del portador del pentaceno, pero es más estable químicamente y por lo tanto se adapta mejor a aplicaciones prácticas.

Para probar las propiedades del picene cuando se yuxtapone con un metal, como sería en un dispositivo electrónico, los investigadores depositaron una sola capa de moléculas de piceno sobre una pieza de plata. Luego, utilizaron microscopía de túnel de barrido, una técnica de imagen que puede visualizar superficies a nivel atómico, para examinar de cerca la interfaz entre el picene y la plata.

Aunque estudios anteriores habían demostrado una fuerte interacción entre el pentaceno y las superficies metálicas, "Descubrimos que el picene en forma de zigzag básicamente se asienta sobre el plateado, ", dijo el investigador de la Universidad de Tokio, Yukio Hasegawa. Las interacciones entre moléculas pueden alterar su forma y, por lo tanto, su comportamiento, pero la débil conexión del picene con la superficie plateada dejó intactas sus propiedades.

"La interacción débil es ventajosa para aplicaciones [electrónicas] moleculares porque la modificación de las propiedades de la película delgada molecular por la presencia de [plata] es insignificante y, por lo tanto, [las] ​​propiedades originales de la molécula se pueden conservar muy cerca de la interfaz , "dijo Hasegawa.

Un circuito exitoso requiere una conexión fuerte entre los componentes electrónicos; si un cable está deshilachado, los electrones no pueden fluir. Según Hasegawa, Las interacciones débiles del picene con la plata le permiten depositarse directamente en la superficie sin una capa estabilizadora de moléculas entre, una cualidad que dijo es "esencial para lograr un contacto de alta calidad con los electrodos metálicos".

Debido a que el picene muestra su alta movilidad como portador cuando se expone al oxígeno, los investigadores esperan investigar sus propiedades bajo diferentes niveles de exposición al oxígeno para dilucidar un mecanismo molecular detrás del comportamiento.