Elektroniska enheter blir mindre och mindre, och någon gång kommer vi att nå gränsen för vad kiselbaserad teknik kan åstadkomma. När det händer kommer vi att behöva hitta nya sätt att göra ännu mindre enheter. Ett lovande tillvägagångssätt är att använda polymerer, som är långa kedjor av molekyler som kan syntetiseras i en mängd olika former och storlekar.
Polymerer har flera fördelar jämfört med traditionella silikonbaserade material för elektroniska enheter. För det första är de mer flexibla och kan användas för att skapa tredimensionella strukturer. För det andra kan de skräddarsys för att ha specifika elektroniska egenskaper, såsom konduktivitet eller halvledning. För det tredje kan polymerer bearbetas vid lägre temperaturer än kisel, vilket gör dem mer kostnadseffektiva att tillverka.
Forskare undersöker redan användningen av polymerer i en mängd olika elektroniska enheter, inklusive solceller, lysdioder (LED) och transistorer. En av de mest lovande tillämpningarna för polymerer är emellertid i elektroniska enheter med en molekyl.
Elektroniska enheter med en molekyl är enheter som är gjorda av en enda molekyl. Dessa enheter kan användas för att skapa ultrasmå datorer, sensorer och andra elektroniska enheter. Det finns dock ett antal utmaningar som måste övervinnas för att göra elektroniska enheter med en enda molekyl till verklighet. En utmaning är att det är svårt att skapa en stabil elektrisk kontakt mellan en enda molekyl och en metallelektrod. En annan utmaning är att enstaka molekyler ofta är mycket känsliga för sin miljö och lätt kan skadas av värme, ljus eller andra faktorer.
Trots dessa utmaningar gör forskare framsteg i utvecklingen av elektroniska enheter med en enda molekyl. 2016 skapade ett team av forskare vid University of California, Berkeley, en enkelmolekylär transistor som kunde fungera vid rumstemperatur. Detta var ett stort genombrott, och det tyder på att elektroniska enheter med en enda molekyl en dag kan användas för att skapa nästa generations datorer och andra elektroniska enheter.
Om forskare kan övervinna de utmaningar som är förknippade med elektroniska enheter med en enda molekyl, kan dessa enheter revolutionera elektronikindustrin. Elektroniska enheter med en molekyl kan användas för att skapa snabbare, mindre och mer energieffektiva datorer och andra elektroniska enheter. Dessa enheter kan också användas för att skapa nya typer av sensorer och andra enheter som inte är möjliga med nuvarande teknik.
Potentialen för elektroniska enheter med en enda molekyl är enorm, och forskare är optimistiska om att dessa enheter en dag kommer att bli verklighet.
