Дослідники з Токійського наукового інституту розробили унікальний матеріал, який відкриває нові можливості для зберігання інформації на молекулярному рівні. Завдяки цьому досягненню з’являється перспектива створення пристроїв, що зможуть розміщувати більше даних на ще меншій площі.
Про це розповідає ProIT
Як працюють молекулярні ротори
Молекулярні ротори — це крихітні групи молекул, здатні здійснювати повторювані односпрямовані обертальні рухи під дією енергії. Такі властивості дозволяють їм виконувати роль перемикачів, які можна використовувати для запису й зчитування інформації. Досі впровадження цих технологій гальмувалося низкою складних вимог: ротори повинні керуватися електричним полем, зберігати стабільність при кімнатній температурі, а також обертатися безперешкодно навіть за високих температур — до 150°С.
Протягом багатьох років науковці намагалися створити молекулярні ротори, що відповідали б цим критеріям, однак стикались із фізичними та хімічними обмеженнями. Важливо, щоб навколо ротора залишався вільний простір для обертання, а самі молекули не втрачали своїх властивостей під впливом зовнішніх факторів.
Інновації японських вчених та перспективи технології
Група японських науковців під керівництвом професора Йоїті Муракамі розробила ковалентний органічний каркас із кристалічною структурою наднизької щільності. Така архітектура забезпечує достатньо простору для обертання молекулярних роторів під впливом електричних полів, водночас гарантуючи їх стабільність навіть за температури навколишнього середовища. Важливою перевагою нового матеріалу є його здатність витримувати нагрівання до 400°С.
“Це прорив, оскільки наші ковалентні органічні каркаси являють собою рідкісне тверде тіло, в якому дипольні ротори можуть перевертатися при нагріванні до температури вище 200°C або при впливі сильних електричних полів, але їх орієнтація може зберігатися протягом тривалого часу при температурі навколишнього середовища”, — пояснює професор Йоїті Муракамі.
Попри те, що найближчим часом комерційного впровадження цієї технології в електроніку не очікується, відкриття вже зараз закладає підґрунтя для створення енергонезалежних пристроїв нового покоління. У майбутньому це дозволить значно підвищити щільність зберігання даних, забезпечуючи можливість зберігати великі обсяги інформації на пристроях компактних розмірів.
Результати дослідження були опубліковані у журналі ACS.