Un diodo hecho con una sola molécula
Miniaturizar la electrónica ha sido durante décadas
uno de los objetivos más importantes para todos los expertos en esta
rama. La idea de desarrollar componentes funcionales a escala molecular
presenta múltiples desafíos, y los prototipos creados hasta aquí
sufrieron serias limitaciones, sin embargo, un equipo de investigadores
estacionado en la
Universidad Columbia ha dado forma a
un diodo de una sola molécula con un rendimiento
50 veces superior al observado en diseños previos.
La primera
válvula electrónica nació en 1904, que al mismo tiempo fue
el primer diodo termoiónico. Pero el concepto de diodo es
aún más antiguo. Karl Ferdinand Braun descubrió la llamada
«conducción unilateral» de los cristales en 1874
(lo que le permitió patentar el cristal rectificador 25 años más tarde),
y Frederick Guthrie exploró la teoría del diodo termoiónico un año
antes. Ha pasado poco más de un siglo, y creo que ninguna de aquellas
mentes brillantes hubiera podido imaginar el nivel de calidad, precisión
y rendimiento que alcanzaría la electrónica. Ni siquiera es necesario
viajar tan atrás: Con sólo trasladar un smartphone treinta años al
pasado, tendríamos un
superordenador
en el bolsillo. En la actualidad, los expertos se encuentran
desarrollando diferentes métodos para pulverizar los límites de la
miniaturización, que afectan a una enorme cantidad de elementos,
incluyendo la Ley de Moore y la creación de sistemas más veloces. Sin
embargo… la historia de la electrónica
«moderna» comenzó con
un diodo.
El rendimiento del nuevo diodo molecular es 50 veces superior al de sus predecesores
Con eso en mente, no nos sorprende ver que el extraordinario avance de un grupo de investigadores estacionado en la
Universidad Columbia también se enfoque sobre un diodo. El primer aspecto para destacar es que se trata de
un diodo formado por una sola molécula. De acuerdo a Latha Venkataraman, profesora de física aplicada, la creación de un diodo molecular funcional es una especie de
Santo Grial
que muchos han buscado desde la publicación del concepto por Arieh
Aviram y Mark Ratner en 1974. La asimetría es un aspecto fundamental
para su construcción, y los proyectos moleculares previos lograron
imitar varias propiedades, pero siempre han sufrido de una relación de
rectificación bastante baja. Los investigadores de Columbia lograron
cambiar esto por completo ya que su diodo es capaz de trabajar con una
intensidad eléctrica de
0.1 microamperios, un valor
50 veces mejor que los diseños moleculares anteriores.
¿Cómo corrigieron los problemas de asimetría? Con la ayuda del grupo a cargo del profesor Luis Campos
(también de Columbia)
y el grupo de Jeffrey Neaton en la UC Berkeley, los expertos crearon
una «asimetría ambiental» envolviendo a la molécula en una solución
iónica, y aplicaron electrodos hechos de oro para conectarla. ¿Qué sigue
ahora? Estudiar más de cerca la física relacionada a este diodo, y
optimizar la relación de rectificación. Aún estamos muy lejos de una
aplicación comercial,
pero la tecnología existe. Hay que darle tiempo.
Fuente:
http://www.neoteo.com/un-diodo-hecho-con-una-sola-molecula/
