گروهی از دانشمندان دانشگاه میامی با همکاری پژوهشگرانی از مؤسسه فناوری جورجیا و دانشگاه روچستر، موفق به ساخت نوعی مولکول آلی فوقرسانا شدهاند که میتواند تحول بزرگی در صنعت تولید تراشه ایجاد کند.
به گزارش تکناک، این مولکول آلی فوقرسانا که از عناصر رایج در طبیعت مانند: کربن، گوگرد و نیتروژن ساخته شده است، به گفته پژوهشگران، بالاترین رسانایی الکتریکی ثبتشده را در بین مولکولهای آلی دارد و میتواند جایگزینی برای سیلیکون یا فلزات رایج در ساخت تراشهها باشد.
این دستاورد که در قالب یک مقاله علمی در نشریه Journal of the American Chemical Society منتشر شده است، نشان میدهد که با استفاده از این مولکول میتوان نسل جدیدی از دستگاههای محاسباتی را طراحی کرد، که هم کوچکتر هستند، هم مصرف انرژی کمتری دارند و هم تولید آنها ارزانتر تمام میشود. این پژوهش به رهبری دکتر «کون وانگ»، فیزیکدان دانشگاه میامی انجام شده است.
در شرایطی که الکترونیک مبتنی بر سیلیکون به محدودیتهای فیزیکی نزدیک شده و روند تاریخی کوچکسازی تراشهها با مشکل مواجه شده است، دانشمندان در پی یافتن راهحلهایی نوآورانه برای ادامه پیشرفت فناوریهای محاسباتی هستند. پژوهش جدید تلاش دارد با استفاده از ساختارهای مولکولی بسیار کوچک، این مشکل را برطرف کند.
وانگ در اینباره گفت:
«تا امروز هیچ ماده مولکولی وجود نداشت که اجازه دهد الکترونها بدون اتلاف انرژی از آن عبور کنند. ما برای اولینبار نشان دادیم که چنین چیزی در مواد آلی امکانپذیر است.»
به گفته او، مولکول جدید میتواند الکترونها را مانند گلولهای شلیکشده با سرعت بالا و بدون کاهش انرژی از میان خود عبور دهد. این ویژگی، رسانایی بینظیری را به همراه دارد، که در هیچ ماده آلی دیگری دیده نشده است.
یکی از مهمترین مزایای این مولکول، پایداری آن در شرایط عادی محیط و هوا است. همچنین برخلاف بسیاری از مواد پیچیده و گرانقیمت، ساخت آن با استفاده از مواد اولیه ارزانقیمت در آزمایشگاه امکانپذیر است.
به گفته مهراد شیری، عضو تیم تحقیق و دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه میامی، این مولکول به گونهای طراحی شده است که میتواند به راحتی درون تراشههای فعلی به عنوان سیم یا رابط الکترونیکی ادغام شود.
پژوهشگران میگویند که این مولکول نهتنها امکان کوچکسازی بیشتر را فراهم میکند، بلکه در آینده میتواند باعث ایجاد کارکردهایی شود که با مواد سیلیکونی اصلاً امکانپذیر نبود. وانگ در این راستا بیان کرد: «برهمکنش خاص اسپینهای الکترونی در دو سر این مولکول، علاوهبر رسانایی بالا، میتواند در آینده به عنوان پایهای برای ساخت کیوبیتهای رایانش کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد.»
این کشف میتواند دریچهای نو به سوی دنیای رایانش سریعتر، کوچکتر و کارآمدتر بگشاید؛ آیندهای که شاید تراشهها نه با سیلیکون، بلکه با مولکولهای زندهمانند ساخته شوند.
