يک مولکول منفرد که حالت بار و شکل آن به طور دلخواه مي‌تواند تغيير کند، جديدترين اختراع دانشمندان در فرانسه است. پژوهشگران مذکور علاوه بر کنترل بار اين مولکول با يک روش کاملاً برگشت پذير، توانستند ارتباط بين بار مولکول و شکل هندسي آن را آشکار سازند، که باعث مي‌شود مانند يک بيت اطلاعاتي يا يک سيستم الکترومکانيکي در مقياس نانومتري قابل استفاده باشد. اين حرکت عقب- و- جلوي کاملا قابل کنترل در سطح مولکولي اميد زيادي براي خلق حافظه‌هاي ديجيتالي فراچگال يا نانوموتورها بوجود آورده است.
چيزي که اين پژوهشگران توسعه داده‌اند يک سوئيچ مولکولي ناميده مي‌شود: مولکولي که به طور قابل تعويض حالت A يا حالت B را تحت اعمال محرک‌هاي خارجي به خود مي‌گيرد. در اين آزمايش خاص، اين دو حالت متناظر هستند با هندسه‌هاي مختلف مولکولي - ترکيب ثابت است ولي شکل تغيير مي‌کند. براي ايجاد تغييرشکل، يک الکترون بايد به اين مولکول اضافه شود، که همان محرک خارجي است. همچين افزودن يک الکترون موجب ايجاد يک نيروي دافعه مازاد مي‌شود که باعث مي‌گردد اتم‌هاي معين از همديگر بيشتر دور شوند و شکل مولکول از يک پيکربندي مربعي تخت به يک پيکربندي هرمي حجيم تبديل گردد.
از ديدگاه فني، اين عمل با استفاده از ميکروسکوپ تونلي روبشي (STM) امکانپذير است. STM هم به مانند دوربين براي مشاهده شکل مولکول عمل مي‌کند و هم به مانند ابزاري براي تزريق الکترون‌ها: هنگامي که نوک ميکروسکوپ يک تنش الکتريکي اعمال کند مولکول يک الکترون کسب کرده و تغيير شکل مي‌دهد و هرمي مي‌گردد. فرايند کاملا برگشت‌پذير است: هنگامي که ولتاژ معکوس اعمال شود مولکول الکترون را آزاد کرده و مجددا به حالت تخت با بار خنثي بر مي‌گردد.
اين پژوهشگران با استفاده از ميکرسکوپ نيروي اتمي (AFM) حالت بار مولکول را در هر دو پيکربندي اندازه‌گيري کردند و توانستند ارتباط نزديکي بين بار مولکول و شکل هندسي آنرا برقرار کنند.
اين سوئيچ دري بسوي كاربردهاي بيشماري مانند ساخت واحدهاي حافظه عنصري در مقياس مولكولي باز مي‌كند.
اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را تحت عنوان "كنترل حالت بار يك سوئيچ مولكولي ردوكس منفرد" در مجله‌ي Physical Review Letters منتشر كرده‌اند.
http://www2.cnrs.fr/
بالا: تصاوير بدست آمده با ميکروسکوپ تونلي روبشي. پايين: نمودارهايي که نشان مي‌دهند هندسه مولکول، تابعي از حالت بار آن است.
از ديدگاه فني، اين عمل با استفاده از ميکروسکوپ تونلي روبشي (STM) امکانپذير است. STM هم به مانند دوربين براي مشاهده شکل مولکول عمل مي‌کند و هم به مانند ابزاري براي تزريق الکترون‌ها: هنگامي که نوک ميکروسکوپ يک تنش الکتريکي اعمال کند مولکول يک الکترون کسب کرده و تغيير شکل مي‌دهد و هرمي مي‌گردد. فرايند کاملا برگشت‌پذير است: هنگامي که ولتاژ معکوس اعمال شود مولکول الکترون را آزاد کرده و مجددا به حالت تخت با بار خنثي بر مي‌گردد.
اين پژوهشگران با استفاده از ميکرسکوپ نيروي اتمي (AFM) حالت بار مولکول را در هر دو پيکربندي اندازه‌گيري کردند و توانستند ارتباط نزديکي بين بار مولکول و شکل هندسي آنرا برقرار کنند.
اين سوئيچ دري بسوي كاربردهاي بيشماري مانند ساخت واحدهاي حافظه عنصري در مقياس مولكولي باز مي‌كند.
اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را تحت عنوان "كنترل حالت بار يك سوئيچ مولكولي ردوكس منفرد" در مجله‌ي Physical Review Letters منتشر كرده‌اند.
http://www2.cnrs.fr/
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر