Un groupe de scientifiques a réussi à créer le premier transistor composé d'une seule molécule. L'équipe, qui comprend des chercheurs de l'Université de Yale et du Gwangju Institute of Science and Technology en Corée du Sud, ont publié leurs conclusions dans le numéro du 24 décembre de la revue Nature.

L'équipe, dont Mark Reed, le professeur Harold Hodgkinson d'ingénierie et de sciences appliquées à Yale, ont montré qu'une molécule de benzène attachée à des contacts en or pouvait se comporter comme un transistor au silicium.

Les chercheurs ont pu manipuler les différents états d'énergie de la molécule en fonction de la tension qu'ils lui ont appliquée à travers les contacts. En manipulant les états d'énergie, ils ont pu contrôler le courant traversant la molécule.

"C'est comme faire rouler une balle sur une colline, où la boule représente le courant électrique et la hauteur de la colline représente les différents états énergétiques de la molécule, " a déclaré Reed. " Nous avons pu ajuster la hauteur de la colline, laisser passer le courant lorsqu'il était faible, et en arrêtant le courant quand il était haut." De cette façon, l'équipe a pu utiliser la molécule de la même manière que les transistors ordinaires.

Le travail s'appuie sur les recherches antérieures de Reed dans les années 1990, qui a démontré que des molécules individuelles pouvaient être piégées entre des contacts électriques. Depuis, lui et Takhee Lee, un ancien associé postdoctoral de Yale et maintenant professeur à l'Institut des sciences et technologies de Gwangju, développé des techniques supplémentaires au fil des ans qui leur ont permis de « voir » ce qui se passait au niveau moléculaire.

Être capable de fabriquer les contacts électriques à si petite échelle, identifier les molécules idéales à utiliser, et déterminer où les placer et comment les connecter aux contacts ont également été des éléments clés de la découverte. « Il y a eu beaucoup d'avancées technologiques et de compréhension que nous avons acquises pendant de nombreuses années pour que cela se produise, " dit Reed.

L'utilisation de molécules dans les circuits informatiques suscite beaucoup d'intérêt, car les transistors traditionnels ne sont pas réalisables à si petite échelle. Mais Reed a souligné qu'il s'agit strictement d'une percée scientifique et que des applications pratiques telles que des "ordinateurs moléculaires" plus petits et plus rapides - si possible - sont dans plusieurs décennies.

"Nous ne sommes pas sur le point de créer la prochaine génération de circuits intégrés, " a-t-il dit. " Mais après de nombreuses années de travail pour se préparer à cela, nous avons accompli une quête de dix ans et montré que les molécules peuvent agir comme des transistors."