I dispositivi elettronici stanno diventando sempre più piccoli e, a un certo punto, raggiungeremo il limite di ciò che la tecnologia basata sul silicio può ottenere. Quando ciò accadrà, dovremo trovare nuovi modi per realizzare dispositivi ancora più piccoli. Un approccio promettente consiste nell’utilizzare i polimeri, ovvero lunghe catene di molecole che possono essere sintetizzate in una varietà di forme e dimensioni.
I polimeri presentano numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali materiali a base di silicio per dispositivi elettronici. Innanzitutto, sono più flessibili e possono essere utilizzati per creare strutture tridimensionali. In secondo luogo, possono essere personalizzati per avere proprietà elettroniche specifiche, come conduttività o semiconduttività. In terzo luogo, i polimeri possono essere lavorati a temperature più basse rispetto al silicio, il che li rende più economici da produrre.
I ricercatori stanno già esplorando l’uso dei polimeri in una varietà di dispositivi elettronici, tra cui celle solari, diodi emettitori di luce (LED) e transistor. Tuttavia, una delle applicazioni più promettenti per i polimeri riguarda i dispositivi elettronici a molecola singola.
I dispositivi elettronici a molecola singola sono dispositivi costituiti da una singola molecola. Questi dispositivi potrebbero essere utilizzati per creare computer, sensori e altri dispositivi elettronici ultra-piccoli. Tuttavia, ci sono una serie di sfide che devono essere superate per rendere i dispositivi elettronici a molecola singola una realtà. Una sfida è che è difficile creare un contatto elettrico stabile tra una singola molecola e un elettrodo metallico. Un’altra sfida è che le singole molecole sono spesso molto sensibili al loro ambiente e possono essere facilmente danneggiate dal calore, dalla luce o da altri fattori.
Nonostante queste sfide, i ricercatori stanno facendo progressi nello sviluppo di dispositivi elettronici a molecola singola. Nel 2016, un team di ricercatori dell’Università della California, Berkeley, ha creato un transistor a molecola singola in grado di funzionare a temperatura ambiente. Si è trattato di un importante passo avanti e suggerisce che un giorno i dispositivi elettronici a molecola singola potrebbero essere utilizzati per creare computer e altri dispositivi elettronici di prossima generazione.
Se i ricercatori riuscissero a superare le sfide associate ai dispositivi elettronici a singola molecola, questi dispositivi potrebbero rivoluzionare l’industria elettronica. I dispositivi elettronici a singola molecola potrebbero essere utilizzati per creare computer e altri dispositivi elettronici più veloci, più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico. Questi dispositivi potrebbero anche essere utilizzati per creare nuovi tipi di sensori e altri dispositivi che non sono possibili con la tecnologia attuale.
Il potenziale dei dispositivi elettronici a molecola singola è enorme e i ricercatori sono ottimisti sul fatto che un giorno questi dispositivi diventeranno realtà.
