ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярная электроника из "Органическая химия Том1" Молекулярная электроника представляет собой новую область технологии материалов для электронной техники. Одной из ее задач является создание электронных элементов с размерами, характерными для молекул. Полагают, что в недалеком будущем такие элементы найдут многочисленные области применения. Самым очевидным среди них следует назвать дальнейшую миниатюризацию компьютеров. Эту проблему предполагается решить путем создания электронного нанокомпьютера, в котором все проводящие элементы и переключатели будут представлять собой органические молекулы. Молекулярные переключатели и нанопроводники будут формировать соответствующие логические цепи и контуры памяти. Эти цепи и контуры должны взаимодействовать между собой, создавая соответствующие ансамбли и в конце концов - вычислительную систему. [c.576] Ниже показан пример молекулярного переключателя. Изменение подаваемого напряжения меняет конфигурацию [2]-катенана с А на Б (рис. 12.43). [c.576] Молекулярные переключатели получены и на основе линейных молекул, содержащих ареновые и этиновые фрагменты, чередующиеся с фрагментами нитроамино- и нитроаренов. Эти молекулы представляются особенно перспективными для решения задач молекулярной электроники. Ниже показан пример молекулы, способной в условиях приложенного напряжения к внутримолекулярному переносу одного электрона при этом она начинает выступать в роли электрического проводника. [c.578] Аналогичные нитроарены предложены и в роли элементов памяти, т. е. для хранения информации. Их способность к запоминанию основана на легком и обратимом присоединении электрона. [c.578] Другое направление усилий химиков, работающих в области молекулярной электроники, скорее напоминает фрагмент фантастического романа, а не изложение научной задачи. Речь идет о создании роботов , имеющих наноразмеры. Такие роботы размером не более 100 нм могли бы циркулировать в кровеносной системе человека, обнаруживая и уничтожая, например, раковые клетки. [c.578] Естественно, возникает вопрос о том, каким образом молекулы, способные выполнять те или иные функции электронных элементов, могут быть организованы в соответствующие молекулярные ансамбли. В перспективе ученые надеются заимствовать для этих целей технологию сборки белков и ферментов, которая работает в биологических системах (см. об этом в гл. 28). [c.578] В настоящее время успешно применяется и более доступная технология изготовления молекулярных ансамблей - тонкопленочная технология Ленгмюра-Блоджетт. Эта технология имеет междисциплинарный характер и развивается на стыке органической, физической и коллоидной химии, а также физики и биологии. [c.578] ПАВ выстраиваются в упорядоченные структуры, будучи закреплены своими гидрофильными концами на поверхности воды, как это показано на рис. 12.44. [c.579] Монослои, образуемые на поверхности воды, могут быть многократно перенесены на твердую (например, стеклянную) подложку с получением упорядоченной мультислойной пленки. Естественно, что гидрофобная часть молекулы ПАВ может быть представлена фрагментом любой молекулы, потенциально способной выступать в качестве элемента, чувствительного к УФ-излучению, электрическому напряжению, окислительновосстановительному потенциалу, а также способной к полимеризации и к участию в биохимических процессах. [c.579] Работы по синтезу органических структур, пригодных для изготовления материалов молекулярной электроники, приведены в списке литературы. [c.579] Вернуться к основной статье