Glem metervis af kabler: Fremtidens ledninger kan laves af molekyler
Vores computere bliver hele tiden kraftigere og kraftigere. Samtidig bliver de også ofte mindre - tænk bare på, hvad en almindelig smartphone kan kapere i dag i forhold til for blot få år siden.
Men den udvikling kan ikke blive ved.
- Med vores nuværende teknologi når vi snart grænsen for, hvor små, de komponenter, en computer er lavet af, kan blive, siger Steffen Bähring, der forsker i at fremstille molekyler og undersøge, hvor gode de til at lede eksempelvis strøm på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci på SDU.
Kemiske molekyler kan tage over
- Den nuværende teknologi, som er baseret på silicium, vil nå grænsen inden for de næste 10 år, og vi har endnu ikke en teknologi, der er klar til at tage over. Men kemiske molekyler er en kandidat, der kan rykke grænsen meget længere, mener han.
Sammen med et internationalt team bestående af Jonathan L. Sessler (Texas, USA), Dirk M. Guldi (Erlangen, Tyskland) og Atanu Jana (Shanghai, Kina) har han netop udgivet et nyt videnskabeligt studie af sammensætningen af molekyler i væske og som krystallinsk materiale, der viste sig at være særligt interessant.
Gode ledende egenskaber
- Vi ser rigtigt gode ledende egenskaber. Det er en ekstremt vigtig egenskab, når man taler om udviklingen af fremtidens elektronik og computere, siger han.
Han mener, at hvis vi vil have endnu mere kraftfulde computere end i dag, som også skal forblive små, så skal elektronikken overgå til molekylære dimensioner på under en nanometer.
Den nye molekylære ledning, som forskerne beskriver i deres artikel, er et godt eksempel og et elegant system, mener han.
Sådan virker det
Steffen Bähring forklarer princippet i den nye molekylære ledning således:
- Dette er første gang, at der udelukkende anvendes neutrale molekyler, som er i stand til at genkende og finde hinanden i en opløsning, og dermed danne en veldefineret tredimensionel struktur, som har halvleder-egenskaber. Ved at indsætte forskellige komponenter kan vi modificere ledningsevnen og derved styre systemet.
- Vores system adskiller sig fra hidtidige, som er baseret på salte, der indeholder metaller. Disse er ikke i stand til at danne forskellige strukturer som vores system.
Stabiliteten er en udfordring
En udfordring ved at bygge elektronik af molekyler er, at de molekylære ledninger skal have tilfredsstillende ledende egenskaber. Men der er også en anden udfordring: stabiliteten.
- Det er ekstremt svært at styre ting i denne størrelsesorden, og når vi taler om molekylær elektronik, er stabilitet den største svaghed. Der er tale om elektroaktive materialer, og når man tilfører dem energi, vil molekylerne blive belastet, og eventuelle svagheder vil føre til at molekylerne går i stykker, siger Steffen Bähring.
