Електричний ключ з однієї молекули, керований світлом

Ілюстрація електричного наноключа, що являє собою молекулу діарилетену.

Німецькі фізики створили мініатюрний електричний ключ, що складається з єдиної молекули. Ключ керується світлом: молекула, що проводить струм при опроміненні, змінює свою конфігурацію і замикає місток між двома провідниками.

Співробітники Констанцського університету і Гельмгольц-центру Дрезден-Россендорф (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR) ведуть роботу над зберіганням і обробкою інформації на молекулярному масштабі. У своїй доповіді в журналі Advanced Science вони повідомляють про ключі, що складається з єдиної молекули, який при впливі на нього світла управляє електричним струмом.

Щоб молекула могла керувати струмом, потрібна наявність зв'язку між атомами, яка могла б зникати, а потім знову з'являтися в тому ж вигляді при подачі енергії в молекулу. Фізики виявили, що особлива структура діарилетену відповідає заданим вимогам. Діарилетен є ізолятором, коли перебуває у «відкритому» стані і провідником у «закритому».

Молекулу діарилетена прикріпили до найтонших кінчиків провідників, що складаються всього з декількох молекул золота. При опроміненні її світлом молекула переходить з розімкнутого стану в замкнуте і починає пропускати струм.

Однак домогтися вимикання фізикам поки не вдалося. Тим не менш, вони впевнені в тому, що це лише питання часу. Співробітники теоретичної групи HZDR в даний час обчислюють, як точно молекула повинна обертатися для того, щоб розірвати електричний ланцюг. Це не дуже швидкий процес: тільки сполучення молекули діаріетену за допомогою електронної літографії і наступні обчислення тривали три роки.