Kredit:Brian Kostiuk/Unsplash
Vi kan inte stoppa in mer processorkraft i kiselbaserade datorchips. Men en tidning publicerad i Natur över natten avslöjar hur vi kan göra elektroniska enheter 10 gånger mindre, och använda molekyler för att bygga elektroniska kretsar istället.
Vi når gränserna för vad vi kan göra med konventionella kiselhalvledare. För att elektroniska komponenter ska fortsätta att bli mindre behöver vi ett nytt tillvägagångssätt.
Molekylär elektronik, som syftar till att använda molekyler för att bygga elektroniska enheter, kan vara svaret.
Men tills nu, forskare har inte kunnat skapa en stabil enhetsplattform för dessa molekyler att sitta inuti som på ett tillförlitligt sätt kan ansluta till molekylerna, utnyttja sin förmåga att svara på en ström, och vara lätt att massproducera.
Ett internationellt team av forskare, inklusive Macquarie Universitys docent Koushik Venkatesan, har utvecklat en proof of concept-enhet som de säger tar upp alla dessa frågor.
Deras forskning publicerades över en natt i Natur .
Teamet utnyttjade det faktum att metalliska nanopartiklar kan ge tillförlitliga elektriska kontakter till enskilda molekyler, så att de kan transportera laddning genom en krets.
Deras nästa mål blir att testa plattformen med olika molekyler som har olika funktioner för att se om de kan få den att fungera.
Om det lyckas, deras teknik kan leda till att molekylära föreningar integreras i solid state-enheter som kan skalas ner till storleken på en enda molekyl.
"Föreställ dig en miniatyriserad transistor som består av flera enkla molekyler, säger Koushik.
"Det är löftet om molekylär elektronik - enheter som är mindre, snabbare, har mer minne och är billigare att göra."
Koushik är övertygad om att deras forskning kommer att öppna upp flaskhalsen för denna molekylärbaserade teknologi att gå framåt.
"Molekylär elektronik har inte tidigare levt upp till förväntningarna, men vi har sett en renässans av området under de senaste fem till sex åren, " han säger.
"Enhetsplattformen är den felande länken. Vi hoppas att arbete som vårt kommer att påskynda den här typen av teknik.
"Framtidens elektroniska byggstenar kommer att vara molekyler."
"Denna grundforskning är oerhört spännande eftersom den visar vägen till praktiskt taget 'koppla molekyler' genom att utnyttja det faktum att Koushik och hans kollegor har gjort att en metallisk nanopartikel ger en pålitlig elektrisk kontakt till enskilda molekyler, " säger professor Alison Rodger, Chef för institutionen för molekylära vetenskaper vid Macquarie University.
"Som molekylär forskare illustrerar det för mig vikten av att förstå molekylers design och funktion för det framtida förverkligandet av en molekylär elektronikteknologi.
"Det är fantastiskt att tänka att det här arbetet leder vägen till elektroniska kretsar i sann molekylär storlek."