Il professor Martijn Kemerink dell'Università di Linköping ha lavorato con colleghi in Spagna e nei Paesi Bassi per sviluppare il primo materiale con proprietà di conduttività che può essere attivato e disattivato utilizzando la polarizzazione ferroelettrica.

Il fenomeno può essere utilizzato per piccole e flessibili memorie digitali del futuro, e per tipi completamente nuovi di celle solari.

In un articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Progressi scientifici , il gruppo di ricerca mostra il fenomeno in azione in tre molecole appositamente costruite, e propone un modello per il suo funzionamento.

"Inizialmente ho avuto l'idea molti anni fa, e poi mi è capitato di incontrare il professor David González-Rodríguez, dell'Universidad Autónoma de Madrid, che aveva costruito una molecola esattamente del tipo che stavamo cercando, "dice Martijn Kemerink.

Le molecole organiche che i ricercatori hanno costruito conducono elettricità e contengono dipoli. Un dipolo ha un'estremità con carica positiva e una con carica negativa, e cambia il suo orientamento (interruttori) a seconda della tensione applicata ad esso. In un film sottile delle molecole appena sviluppate, tutti i dipoli possono essere fatti commutare esattamente nello stesso momento, il che significa che il film cambia la sua polarizzazione. La proprietà è conosciuta come ferroelettricità. In questo caso, porta anche a un cambiamento nella conduttività, dal basso verso l'alto o viceversa. Quando viene applicato un campo elettrico con polarità opposta, i dipoli cambiano nuovamente direzione. La polarizzazione cambia, così come la capacità di condurre corrente.

Le molecole progettate secondo il modello sviluppato dai ricercatori LiU tendono a sovrapporsi spontaneamente l'una sull'altra per formare una pila o un filo supramolecolare, con un diametro di pochi nanometri. Questi fili possono essere successivamente inseriti in una matrice in cui ogni giunzione costituisce un bit di informazione. Ciò consentirà in futuro di costruire memorie digitali estremamente piccole con una densità di informazioni molto elevata. La sintesi delle nuove molecole è, però, ancora troppo complicato per l'uso pratico.

"Abbiamo sviluppato un modello per come il fenomeno si presenta in linea di principio, e abbiamo dimostrato sperimentalmente che funziona per tre diverse molecole. Ora dobbiamo continuare a lavorare per costruire molecole che possono essere utilizzate in applicazioni pratiche, "dice il professor Martijn Kemerink, da Materiali e dispositivi complessi all'Università di Linköping, e principale autore dell'articolo.