Curtin-forskare har utvecklat en liten elektrisk krets som kan möjliggöra en helt ny design av digitala enheter.

Den elektriska kretsen är gjord av kristaller av koppar som är odlade och elektriskt anslutna i nanoskala och kan leda till digitala enheter som har ökande mängder beräkningskraft packad i ett mindre utrymme.

I en artikel som publicerades idag i den ledande nanotekniktidskriften ACS Nano , forskare använde en enda nanopartikel för att skapa en ensemble av olika dioder – en grundläggande elektronisk komponent i de flesta moderna elektroniska enheter, som fungerar genom att styra flödet av elektriska strömmar.

Ledande forskare Ph.D. kandidat Yan Vogel, från Curtins School of Molecular and Life Sciences och Curtin Institute for Functional Molecules and Interfaces, sa forskargruppen använde en enda kopparnanopartikel för att komprimera i en enda fysisk enhet som normalt skulle kräva många individuella diodelement.

Herr Vogel sa att forskningen visade att varje nanopartikel hade ett inbyggt utbud av elektriska signaturer och hade lett till något som liknar en partikel, många dioder', därigenom öppnar konceptet med enpartikelkretsar.

Herr Vogel sa att genombrottet skulle möjliggöra nya koncept och metoder vid utformningen av miniatyriserade kretsar.

"Istället för att koppla ihop ett stort antal olika sorters dioder, som man gör nu, vi har visat att samma resultat erhålls genom att många ledningar landar exakt över en enda fysisk enhet, som i vårt fall är en kopparnanokristall, sa herr Vogel.

Teamledare Dr Simone Ciampi, även från Curtins School of Molecular and Life Sciences och Curtin Institute for Functional Molecules and Interfaces, sade att den nya forskningen följde som publicerades av honom själv och hans Curtin-kollega Dr. Nadim Darwish 2017, när de skapade en diod av en enda molekyl, med en storlek på cirka 1 nanometer, och skulle bidra till att fortsätta nedtrappningen av elektroniska enheter.

"Förra året, vi gjorde ett genombrott när det gäller storleken på dioden och nu bygger vi vidare på det arbetet genom att utveckla fler avstämbara dioder, som potentiellt kan användas för att göra kraftfullare och snabbare elektroniska enheter, " sa Dr Ciampi.

"Nuvarande teknologi når sin gräns och molekylära eller nanopartikeldioder och transistorer är det enda sättet att vi kan fortsätta förbättra datorprestanda. Vi försöker bidra till utvecklingen av den oundvikliga nästa generationens elektronik."

Denna forskning var medförfattare av Dr Darwish och Jinyang Zhang, även från Curtins School of Molecular and Life Sciences och Curtin Institute for Functional Molecules and Interfaces.