Lorsque la lumière est appliquée à l'amas de benzène en forme de T dans leur simulation informatique, ils se sont réorganisés en une seule pile, changer sa conductivité électrique. L'ajout d'une molécule d'eau a rendu l'empilement nettement plus rapide. Crédit :Tachikawa H., et al. Rapports scientifiques , 20 février 2019
Des chercheurs de l'université d'Hokkaido ont mis au point une méthode de calcul qui peut prédire comment les groupes de molécules se comportent et interagissent au fil du temps, fournissant un aperçu critique pour l'électronique future. Leurs découvertes, publié dans la revue Rapports scientifiques , pourrait conduire à la création d'un nouveau domaine scientifique appelé électronique moléculaire en grappe.
L'électronique à molécule unique est relativement nouvelle, branche de la nanotechnologie en rapide progression utilisant des molécules individuelles comme composants électroniques dans des appareils. Maintenant, Hiroto Tachikawa et ses collègues de l'Université d'Hokkaido au Japon ont développé une approche informatique qui peut prédire comment les groupes de molécules se comportent au fil du temps, ce qui pourrait aider à lancer un nouveau domaine d'étude pour l'électronique des molécules en grappe. Leur approche combine deux méthodes traditionnellement utilisées pour les calculs de chimie quantique et de dynamique moléculaire.
Ils ont utilisé leur méthode pour prédire les changements dans un groupe simulé par ordinateur de molécules de benzène au fil du temps. Lorsque la lumière est appliquée sur les amas de benzène en forme de T, ils se réorganisent en une seule pile; une interaction connue sous le nom d'empilement pi. Cette modification d'une forme à une autre modifie la conductivité électrique de l'amas, le faisant agir comme un interrupteur marche-arrêt. L'équipe a ensuite simulé l'ajout d'une molécule d'eau au cluster et a constaté que l'empilement pi se produisait beaucoup plus rapidement. Ce pi-stack est également réversible, ce qui permettrait de basculer entre les modes marche et arrêt.
En revanche, des études antérieures avaient montré que l'ajout d'une molécule d'eau à un appareil électronique à molécule unique nuit à ses performances.
"Nos résultats pourraient ouvrir la voie à un nouveau domaine d'étude qui étudie les performances électroniques de différents nombres, types et combinaisons de clusters moléculaires, potentiellement conduire au développement de dispositifs électroniques à molécules en grappe, " a commenté Tachikawa.
