Eletrônica

Memória molecular de altíssima densidade abre caminho para computadores moleculares

Uma equipe de pesquisadores norte-americanos apresentou um dispositivo de memória construído inteiramente com chaves moleculares. O dispositivo armazena informações não como bits magnéticos, como nas memórias de computador tradicionais, mas como moléculas reconfiguráveis que funcionam como se fossem chaves liga-desliga.

Esta realização representa um passo importante rumo à construção de um computador molecular, que, teoricamente, poderá ser menor e mais rápido do que os computadores atuais, construídos com transistores de silício.

A memória molecular construída pelos cientistas tem 160 kilobits de capacidade - quase nada em comparação com os computadores atuais - mas, em termos de um computador molecular, pode ser considerada uma memória de grande densidade e funcionando em larga escala.

Além do fato de que ela é muito mais compacta do que as memórias atuais. Para se ter uma idéia, a memória molecular foi construída com uma densidade de 100.000.000.000 bits por centímetro quadrado - uma densidade que as memórias convencionais somente deverão atingir por volta de 2020. A memória molecular inteira tem o tamanho de um glóbulo vermelho do sangue humano.

A memória feita com moléculas foi construída com uma série de nanofios entrecruzados - 400 nanofios num sentido e 400 no outro. Em cada cruzamento os cientistas colocaram moléculas de rotaxano biestável. As moléculas de cada cruzamento podem ser chaveadas entre dois estados de maneira independente das demais - isto é feito controlando-se a voltagem aplicada nos dois fios onde elas se encontram. Num estado elas representam o valor 0 de um bit e, no outro estado, elas representam o valor 1.

Um rotaxano é uma molécula que possui a forma de um halteres com um anel no centro. Esse anel pode ficar em duas posições no eixo central da molécula, tendo uma posição preferencial. Essa posição pode ser alterada com a aplicação de uma corrente elétrica.

Apesar de ser uma realização importante, ainda estamos longe da construção de um computador molecular prático. A memória molecular funciona apenas em laboratório e em condições ainda muito complicadas para serem reproduzidas em escala industrial. Agora os cientistas vão trabalhar no sentido de torná-la mais robusta, para que possam ser incluídas em outros experimentos que permitam a execução de cálculos.

Bibliografia:

A 160-kilobit molecular electronic memory patterned at 1011 bits per square centimetre
Jonathan E. Green, Jang Wook Choi, Akram Boukai, Yuri Bunimovich, Ezekiel Johnston-Halperin, Erica DeIonno, Yi Luo, Bonnie A. Sheriff, Ke Xu, Young Shik Shin, Hsian-Rong Tseng, J. Fraser Stoddart, James R. Heath
Nature
25 Jan 2007
Vol.: Vol. 445, 414 - 417




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