El desarrollo de tecnologías futuras será de gran ayuda al comprender y extraer las características a nivel molecular. Un grupo de investigación de la Universidad de Tsukuba ha establecido una sonda tridimensional que puede representar el cambio de una sola molécula entre dos conformaciones diferentes, inducida por un mecanismo mecánicofuerza.
Este logro es particularmente alentador debido a los niveles marcadamente diferentes de conductancia de la carga eléctrica por parte de la molécula en estas conformaciones diferentes, que podrían usarse en dispositivos de tamaño molecular.
Este estudio implicó la unión de moléculas individuales entre dos electrodos de silicio, creando una "unión molecular" robusta. Alterar la distancia entre estos electrodos, en otras palabras, aplicar diferentes niveles de fuerza mecánica a las moléculas individuales unidas entre ellos, demostró quela corriente eléctrica conducida por estas moléculas cambió. Para una molécula probada, la corriente eléctrica cambió gradualmente a medida que la distancia disminuyó o aumentó, como era de esperar. Sin embargo, para otra molécula, hubo un cambio abrupto en la conductancia, que se demostró quecorresponde a un cambio en la conformación general de esta molécula.
"Creamos tales uniones moleculares para divinilbenceno y dietinilbenceno", explica el autor principal, Miki Nakamura, de la Escuela de Graduados de Ciencias Puras y Aplicadas de la Universidad de Tsukuba. "Utilizando nuestra sonda dinámica basada en microscopía de túnel de barrido, pudimos mostrarque la aplicación de una fuerza mecánica a la primera resultó en un cambio gradual en la conductancia de la molécula. Sin embargo, para el dietinilbenceno, vimos que la conductancia cambió drásticamente, lo que modelamos como un cambio de una conformación cis a una trans y viceversa ".
Este trabajo se basa en estudios anteriores que caracterizaron con éxito las propiedades específicas de las moléculas individuales, como la flexibilidad y las propiedades de rotación. También hubo sugerencias previas de que el cambio abrupto en el nivel de conductancia de una molécula está relacionado con su capacidad de transición rápidaentre dos conformaciones diferentes y estables. Sin embargo, el equipo de Tsukuba es el primero en representar directamente estos cambios.
El líder del grupo, Dr. Shigekawa, de la Facultad de Ciencias Puras y Aplicadas de la Universidad de Tsukuba, está entusiasmado con el potencial de este nuevo desarrollo. "Nuestro trabajo podría tener implicaciones generalizadas para la investigación básica sobre las propiedades electrónicas de las moléculas, así como para el"El desarrollo de máquinas moleculares", dice. "La capacidad de combinar electrodos semiconductores de estado sólido con moléculas orgánicas en este tipo de unión aumenta el potencial de nuevos avances en computación molecular".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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