Un gruppo di scienziati è riuscito a creare il primo transistor costituito da una singola molecola. Il gruppo, che comprende ricercatori della Yale University e del Gwangju Institute of Science and Technology in Corea del Sud, hanno pubblicato i loro risultati nel numero del 24 dicembre della rivista Nature.

Il gruppo, tra cui Mark Reed, l'Harold Hodgkinson professore di ingegneria e scienze applicate a Yale, ha mostrato che una molecola di benzene attaccata a contatti d'oro potrebbe comportarsi proprio come un transistor al silicio.

I ricercatori sono stati in grado di manipolare i diversi stati energetici della molecola a seconda della tensione che le hanno applicato attraverso i contatti. Manipolando gli stati energetici, erano in grado di controllare la corrente che passa attraverso la molecola.

"È come far rotolare una palla su e giù per una collina, dove la palla rappresenta la corrente elettrica e l'altezza della collina rappresenta i diversi stati energetici della molecola, "Reed ha detto. "Siamo stati in grado di regolare l'altezza della collina, permettendo alla corrente di passare quando era bassa, e fermare la corrente quando era alta." In questo modo, il team è stato in grado di utilizzare la molecola più o meno allo stesso modo in cui vengono utilizzati i normali transistor.

Il lavoro si basa su ricerche precedenti condotte da Reed negli anni '90, che ha dimostrato che singole molecole potrebbero essere intrappolate tra contatti elettrici. Da allora, lui e Takhee Lee, un ex associato post-dottorato di Yale e ora professore presso l'Istituto di scienza e tecnologia di Gwangju, sviluppato tecniche aggiuntive nel corso degli anni che hanno permesso loro di "vedere" ciò che stava accadendo a livello molecolare.

Essere in grado di fabbricare i contatti elettrici su scale così piccole, identificare le molecole ideali da utilizzare, e capire dove posizionarli e come collegarli ai contatti sono stati anche componenti chiave della scoperta. "Ci sono stati molti progressi tecnologici e la comprensione che abbiamo accumulato in molti anni per far sì che ciò accadesse, " ha detto Reed.

C'è molto interesse nell'usare le molecole nei circuiti dei computer perché i transistor tradizionali non sono fattibili su scale così piccole. Ma Reed ha sottolineato che questa è una scoperta strettamente scientifica e che le applicazioni pratiche come i "computer molecolari" più piccoli e veloci, se possibile, sono lontani molti decenni.

"Non stiamo per creare la prossima generazione di circuiti integrati, " ha detto. "Ma dopo molti anni di lavoro per prepararsi a questo, abbiamo portato a termine una ricerca decennale e dimostrato che le molecole possono agire come transistor".