پایان عصر سیلیکون؟ دانشمندان مولکولی با رسانایی فوق‌العاده طراحی کردند

گروهی از فیزیکدانان به رهبری کان وانگ از دانشگاه میامی، مولکولی طراحی کرده‌اند که الکترون‌ها را بدون اتلاف انرژی در مسیر‌های نانومتری هدایت می‌کند. این دستاورد که در نشریه‌های معتبر علمی منتشر شده، محدودیت‌های فناوری سیلیکون را پشت سر گذاشته و نویددهنده تحولی در صنعت نیمه‌هادی‌هاست.

همچنین بخوانید: جیمز وب سردترین سیاره فراخورشیدی تاریخ را رصد کرد +عکس

چرا این کشف انقلابی است؟

رسانایی بی‌نظیر: این مولکول آلی بالاترین رسانایی الکتریکی را در بین مواد شناخته‌شده دارد و عملکرد آن حتی در مقیاس چند ده نانومتر نیز افت نمی‌کند. جایگزینی ارزان و پایدار: مواد اولیه آن (کربن، گوگرد، نیتروژن) ارزان، در دسترس و سازگار با محیط‌زیست هستند.

ادغام آسان با فناوری فعلی: به گفته مهرداد شیری، دانشجوی عضو تیم، این مولکول می‌تواند به‌راحتی در تراشه‌های موجود ادغام شده و به عنوان «سیم مولکولی» عمل کند.

نحوه عملکرد شگفت‌انگیز

برخلاف مواد مرسوم که رسانایی با افزایش اندازه کاهش می‌یابد، الکترون‌ها در این مولکول مانند «گلوله» بدون مقاومت حرکت می‌کنند. وانگ توضیح می‌دهد: «برهمکنش اسپین الکترون‌ها در دو سر مولکول، کلید این کارایی استثنایی است. این سیستم حتی پتانسیل تبدیل به کیوبیت برای رایانه‌های کوانتومی را دارد.»

تأثیر بر صنعت فناوری

تراشه‌های ابرمیکرو: کوچک‌سازی بی‌سابقۀ تراشه‌ها با حذف محدودیت‌های فیزیکی سیلیکون

کاهش مصرف انرژی: دستگاه‌های آینده با بازدهی انرژی چندبرابری ساخته خواهند شد

کاربرد‌های نوین: فعال‌سازی عملکرد‌هایی که پیش از این با سیلیکون غیرممکن بود، مانند حسگر‌های فوق‌حساس و پردازشگر‌های کوانتومی

اگرچه این مولکول در آزمایشگاه پایدار است، تولید انبوه آن نیاز به همکاری صنعت نیمه‌هادی دارد. تیم تحقیقاتی در حال مذاکره با شرکت‌های فناوری برای تجاری‌سازی این اکتشاف تا ۵ سال آینده است.

اینترستینگ اینجییرینگ اعلام کرد این کشف نه تنها مرز‌های الکترونیک مولکولی را جابهجا کرده، بلکه آینده‌ای را ترسیم می‌کند که در آن رایانه‌های قابل کاشت در بدن انسان یا حسگر‌های نانویی کنترل آلودگی، دیگر رویایی دور نیست. به گفته وانگ: ما در آستانه عصری جدید از فناوری هستیم که مواد آلی، قلب تپندۀ آن خواهند بود

منبع: آنا