Molekulen mundura konektatuta grafeno-kableen bidez

Sistema elektroniko baten osagairik txikiena izatera irits daiteke molekula bat. Premisa horrekin lan egin du azken urteotan elektronika molekularraren alorreko ikerketak, helburu garrantzitsu hau lortzeko: molekulak osagai elektroniko logikadun gisa erabiltzea.

Urrats berri bat argitara eman du gaur Science Advances aldizkariak. Argitalpen hori CIC nanoGUNEko, Donostia International Physics Center-eko (DIPC) eta Materialen Fisika Zentroko(CFM, CSIC-UPV/EHU) fisikarien eta CiQUSeko(Santiago de Compostelako Unibertsitateko Kimika Biologikoaren eta Material Molekularren ikerketa-zentroa) kimikari sintetikoen elkarlanaren emaitza da. Molekula bakarraz osatutako gailu molekular bat grafeno-kableen bidez “konektatzea” lortu du urrats berri horrek.

“Oso erakargarria da: molekula bakar batean informazioa metatzea eta irakurtzea lortu dugu”, baieztatu du Nacho Pascual Ikerbasque Profesor eta nanoGUNEko Nanoirudiak taldeko buruak. “Aspalditik dakigu molekulak nola sintetizatu; orain arte, ordea, ez genuen zirkuitu batera konektatzea lortu”, aitortu du. Horretarako, ikertzaileek “grafeno-tirak” garatu dituzte kable elektriko gisa erabiltzeko. Halaber, neurrira egindako metodo bat garatu dute molekularekiko kontaktua zehatz eta aurretik zehaztutako guneetan egiteko.

“Molekularekiko kontaktu hori erabakigarria dela ikusi dugu gailu molekularraren portaeran”, dio Jingcheng Li artikuluaren lehenengo egileak. “Horregatik, atomoen mailako doitasuna duten teknologiak erabili behar izan ditugu konexioaren urrats hori emateko”.

Molekularen sorkuntza-prozesuari dagokionez, gainazal metaliko batean gidatutako erreakzioetan oinarritutako metodo kimiko bat erabili dute. “Gailu molekularra sortzea erraza da”, azaldu du CiQUSeko talde-buru den Diego Peñak: “osagai molekularrak bakoitza bere aldetik diseinatu eta sintetizatu ditugu, muturretan “itsasgarri moduko bat” gehituz konexioak egitea aurreikusita zegoen puntuetan; hortik aurrerako lanak naturak berak egin ditu berez”, dio txantxetan.

Prozesua irudikatzeko “LEGO molekularraren” metafora erabili dute zientzialariek. Pascualen hitzetan, “naturaren legeak erabiltzea lortzen ari gara molekulak nanoegitura konplexuagoetan txertatzeko”, aipatu du.

Ikertzaileek tunel-efektuko mikroskopioa (STM) erabili dute gailu molekularraren funtzionamendua egiaztatzeko. Atomoak eta molekulak behatzeko metodo aurreratu bat da eta atomoen eta molekulen portaera neurtzeko aukera eskaintzen du. Molekulan metatutako informazio magnetikoak konexioan zein egoeratan bizirauten duen baieztatu ahal izan dute egileek teknika horrekin, eta horrek bide berriak irekitzen ditu elektronika eraginkorrago baterako material berrien garapenean.

FunMolDev (Functional Molecular Devices) ikerketa batzorde espainiarraren barruan egin dute lana, Espainiako Ekonomia eta Lehiakortasun Ministerioak, Eusko Jaurlaritzak, Galiziako Xuntak eta Europar Batasunak finantzatuta.