Soldagem química cria nanofios para circuitos moleculares

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/08/2011

Eletrônica granular

Uma equipe internacional de cientistas obteve um avanço fundamental para a era há muito esperada da eletrônica molecular, quando os componentes eletrônicos serão substituídos por componentes formados por uma única molécula.

Quando um transístor molecular se tornar uma realidade prática, aparelhos como telefones celulares, tocadores de MP3 e outros equipamentos de pequeno porte poderão encolher para algo do tamanho de um grão de areia.

Embora seja difícil lidar com um aparelho de tais dimensões, o maior potencial é para a viabilização da chamada computação onipresente, quando a "inteligência" dos computadores estará presente em qualquer lugar.

Soldagem química

A descoberta consiste em um método para criar e conectar os pequenos fios que vão interligar os componentes eletrônicos moleculares.

"Conectar moléculas funcionais entre si usando nanofios condutores é um elemento-chave para a eletrônica molecular. Isto envolve duas questões: como criar nanofios condutores nas posições necessárias, e como assegurar a ligação química entre os nanofios e as moléculas funcionais," escrevem Yuji Okawa e seus colegas.

Eles venceram os dois desafios criando uma técnica que usa a ponta de um microscópio de tunelamento para dar início à formação de uma cadeia molecular.

Essa cadeia de moléculas - o fio que irá unir as moléculas eletrônicas - liga-se quimicamente, de forma espontânea, com outros componentes moleculares no circuito em construção, um processo que Okawa e seus colegas chama de "soldagem química".

O método de interligação pode ser usado para conectar interruptores moleculares,bits de memória molecular e transistores moleculares. Na demonstração, a equipe criou um diodo de tunelamento ressonante.

Lentidão

Os cientistas afirmam que a sua técnica "vai permitir desenvolver alternativas mais baratas, de melhor desempenho e mais ecológicas do que os dispositivos convencionais baseados em silício."

O que parece correto em termos de experimentos de laboratório: um microscópio de tunelamento é um equipamento lento e de difícil manipulação.

Para que a técnica venha a atingir o ideal proposto pela equipe será necessário criar formas de iniciar a formação dos fios moleculares de modo mais rápido e em larga escala, eventualmente por um processo de automontagem.

Bibliografia:

Chemical Wiring and Soldering toward All-Molecule Electronic Circuitry
Yuji Okawa, Swapan K. Mandal, Chunping Hu, Yoshitaka Tateyama, Stefan Goedecker, Shigeru Tsukamoto, Tsuyoshi Hasegawa, James K. Gimzewski, Masakazu Aono
Journal of the American Chemical Society
Vol.: 133 (21), pp 8227-8233
DOI: 10.1021/ja111673x