Японські дослідники з Токійського наукового інституту створили інноваційний матеріал, здатний керувати рухомими молекулами для збереження інформації.

Молекулярними роторами називають групи молекул, що здатні здійснювати повторювані односпрямовані обертальні рухи, якщо прикласти до них енергію. Це досягнення, як зазначається, може закласти основу для покоління енергонезалежних запам’ятовуючих пристроїв, які зберігатимуть інформацію із більщою щільністю, ніж пристрої, що працюють на основі напівпровідників. 

Крихітні молекули можна обертати у різних напрямках для виведення бітів інформації. Спроби створити такі молекули тривають давно, однак науковці стикались із низкою проблем та жорстких вимог.

Зокрема, ці молекулярні ротори мають керуватись електричним полем. Вони мають зберігати власне положення за кімнатної температури для тривалого збереження даних. Окрім цього навколо них має бути достатньо вільного місця, щоб вони могли обертатись без перешкод. Також вони мають витримувати температуру до 150°С.

Японські дослідники під керівництвом професора Йоїті Муракамі подолали обмеження, створивши ковалентний органічний каркас з кристалічною структурою наднизької щільності. Ця інноваційна структура створює простір для безперешкодного обертання молекулярних роторів під впливом електричного поля, зберігаючи при цьому стабільність за температури навколишнього середовища. 

“Це прорив, оскільки наші ковалентні органічні каркаси являють собою рідкісне тверде тіло, в якому дипольні ротори можуть перевертатися при нагріванні до температури вище 200°C або при впливі сильних електричних полів, але їх орієнтація може зберігатися протягом тривалого часу при температурі навколишнього середовища”, — пояснює професор Йоїті Муракамі. 

За словами дослідників, матеріал має термостійкість, близьку до 400°С. І хоча найближчим часом не очікується комерційного використання цієї технології в електронних пристроях, вона прокладає шлях до більш досконалих аналогічних розробок. Колись з’являться цифрові пристрої зберігання даних з набагато більшою щільністю, ніж у нинішніх, це дозволить зберігати більше даних у пристроях зі значно меншими розмірами. 

Результати представлені у журналі ACS

Джерела: TechXplore; NotebookCheck

Джерело