Nella continua corsa dei costruttori a ridurre le dimensioni dei loro prodotti, ci si avvicina sempre di più ai più avanzati processi di miniaturizzazione.

Già in un'altra occasione , su queste pagine, abbiamo parlato di un particolare circuitale basato su un solo atomo, ma una notizia di tre  giorni fa mostra come sia possibile, ancora, continuare a percorrere questa strada alla ricerca di prestazioni sempre più avanzate.

Il principio di base di un transistor è piuttosto semplice; esso si basa sulla presenza di 2 elettrodi che regolano il flusso di corrente all'interno di esso. Un semiconduttore, che non è altro che un transistor dalle caratteristiche particolari, ha la capacità di modificare il flusso di corrente tra gli elettrodi in funzione di alcuni parametri predefiniti.

Basandosi su questo principio di base, i ricercatori hanno sostituito il semiconduttore con una singola molecola. Il vero problema è stato trovare componentistica capace di eseguire gli stessi processi; le ricerche hanno evidenziato che certi particolari composti chimici hanno la capacità di modificare lo spin degli elettroni della loro ultima orbita in funzione del voltaggio applicato agli elettrodi di cui si parlava precedentemente.

Se il principio è, apparentemente, semplice, la sua realizzazione pratica diventa particolarmente difficile. Il vero problema è, per così dire, di tipo hardware, considerando che occorreva applicare elettrodi, appunto, a una singola molecola.

La soluzione era biorientata; da una parte occorreva disporre di una molecola sufficientemente grossa, dall'altra la tecnologia industriale era chiamata a realizzare elettrodi particolarmente sottili.

Nel primo caso la soluzione è stata rappresentata dalla architettura interna dell’1,8 ottanditiolo (composto della famiglia degli aromatici dalla particolare forma strutturale) caratterizzata dalla presenza di una catena allungata di strutture carboniose che, da una parte, offrivano dimensioni sufficientemente grandi, dall'altra la stessa catena, il cui cuore era rappresentato da atomi di carbonio strettamente legati tra loro, garantiva un'adeguata conducibilità elettrica.

I ricercatori, utilizzando una nuova tecnica sperimentale definita di “tunneling energy”, hanno notato che applicando un potenziale variabile negativo a uno dei punti terminali della catena, era possibile modificare a piacere la quantità di corrente che la stessa catena riusciva a condurre.

Ricerche successive hanno dimostrato che sostituendo, nella stessa catena, particolari strutturali con anelli di benzene, era possibile realizzare transistor ad hoc, sfruttando una caratteristica di alcune strutture chimiche, definita “inelastic electron”, col risultato di modificare l'energia trasmessa sull'ultimo orbitale.

Il passo prossimo sarà rappresentato dalla creazione di processori a scala molecolare che, grazie alla presenza di contaminanti e di strutture malformate nell'ambito delle molecole di base, saranno capaci di simulare il comportamento di processori complessi.

Un ricercatore del gruppo ha riferito che, se i prossimi risultati manterranno le promesse attualmente partorite da questo studio, sarà possibile realizzare un primo microprocessore di questo tipo entro il 2015.

Fonte: Science Daily