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Eletrônica

Transístor molecular: cientistas criam transistores de uma única molécula

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/09/2006

Transístor molecular  cientistas criam transistores de uma única molécula
Um transístor molecular, como o QuIET, poderá medir apenas 1 nanômetro.
[Imagem: ACS Nano Letters]

Moléculas eletrônicas

Cientistas da Universidade do Arizona, Estados Unidos, descobriram como transformar moléculas individuais em transistores - ao menos teoricamente. É mais um caminho rumo aos computadores do futuro, já que estamos nos aproximando rapidamente dos limites físicos da atual tecnologia da eletrônica.

Os pesquisadores já apresentaram um pedido de patente para o seu Transístor de Efeito de Interferência Quântica, batizado de QuIET ("Quantum Interference Effect Transistor").

A imagem mostra uma concepção artística do novo transístor QuIET. As esferas coloridas representam átomos individuais de carbono (verdes), hidrogênio (violetas) e enxofre (amarelas). As três estruturas douradas representam os contatos metálicos do novo transístor. Uma voltagem aplicada no eletrodo à esquerda controla o fluxo de corrente entre os outros dois.

Transistores e seus nanômetros

O transístor é a base de toda a eletrônica atual, do radinho de pilha ao computador mais moderno.

Esse componente semicondutor é essencialmente uma chave, capaz de ligar e desligar a passagem de uma corrente.

Os transistores com que são feitos os chips de computador mais modernos têm 65 nanômetros de comprimento (2006) e acredita-se que eles não possam ser construídos menores do que 25 nanômetros.

Um transístor molecular, como o QuIET, poderá medir apenas 1 nanômetro.

Transístor quântico

Os transistores atuais desligam a corrente elétrica criando uma barreira energética. Já no transístor molecular, os cientistas utilizaram elementos da mecânica quântica para fazer isso, explorando a combinação dos elétrons enquanto ondas.

A molécula mais simples com que poderia ser construído um transístor assim seria o benzeno, uma molécula em forma de anel. Os cientistas propõem inserir dois eletrodos no anel do benzeno, formando dois caminhos para a corrente elétrica.

"Na física clássica, as duas correntes passando em cada braço do anel simplesmente se somam," explica o cientista Charles Stafford. Mas, na mecânica quântica, as duas ondas eletrônicas interferem uma com a outra destrutivamente, de forma que não passa nenhuma corrente. Este é o estado desligado do transístor."

Alterando-se a fase das ondas, é possível alterar esse padrão de interferência e permitir que a corrente flua, deixando o transístor ligado.

12 anos

Os cientistas levaram cerca de duas semanas para fazer os cálculos básicos. "Mas levará algum tempo para considerar todas as interações eletrônicas que demonstrem que este é realmente um dispositivo robusto," alerta Stafford.

O cientista afirma que os dados mostram que leva cerca de 12 anos para que uma idéia inicialmente publicada em um periódico científico se transforme em um produto comercial.

Bibliografia:

Artigo: Controlling Quantum Transport through a Single Molecule
Autores: David M. Cardamone, Charles A. Stafford, Sumit Mazumdar
Revista: Nano Letters
Data: August 26, 2006
Vol.: In Print
DOI: 10.1021/nl0608442 S1530-6984(06)00844-7






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