Японские исследователи из Токийского научного института создали инновационный материал, способный управлять движущимися молекулами для сохранения информации.
Молекулярными роторами называют группы молекул, которые способны осуществлять повторяющиеся однонаправленные вращательные движения, если приложить к ним энергию. Это достижение, как отмечается, может заложить основу для поколения энергонезависимых запоминающих устройств, способных хранить информацию с большей плотностью, чем устройства, работающие на основе полупроводников.
Крошечные молекулы можно вращать в разных направлениях для вывода битов информации. Попытки создать такие молекулы продолжаются давно, однако ученые сталкивались с рядом проблем и жестких требований.
В частности, эти молекулярные роторы должны управляться электрическим полем. Они должны сохранять собственное положение при комнатной температуре для длительного сохранения данных. Кроме этого вокруг них должно быть достаточно свободного места, чтобы они могли вращаться без помех. Также они должны выдерживать температуру до 150°С.
Японские исследователи под руководством профессора Ёити Мураками преодолели ограничения, создав ковалентный органический каркас с кристаллической структурой сверхнизкой плотности. Эта инновационная структура создает пространство для беспрепятственного вращения молекулярных роторов под воздействием электрического поля, сохраняя при этом стабильность при температуре окружающей среды.
«Это прорыв, поскольку наши ковалентные органические каркасы представляют собой редкое твердое тело, в котором дипольные роторы могут переворачиваться при нагревании до температуры выше 200°C или при воздействии сильных электрических полей, но их ориентация может сохраняться в течение длительного времени при температуре окружающей среды», — объясняет профессор Ёити Мураками.
По словам исследователей, материал обладает термостойкостью, близкой к 400°С. И хотя в ближайшее время не ожидается коммерческого использования этой технологии в электронных устройствах, она прокладывает путь к более совершенным аналогичным разработкам. Когда появятся цифровые устройства хранения данных с гораздо большей плотностью, чем у нынешних, это позволит хранить больше данных в устройствах со значительно меньшими размерами.
Результаты представлены в журнале ACS
Источники: TechXplore; NotebookCheck
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: