Phân tử trong ứng dụng tiềm năng điện toán phân tử Phân tử trong ứng dụng tiềm năng điện toán phân tử Nhóm nghiên cứu do Ludwig Bartels thuộc trường Đại học Califocnia, Riverside, lãnh
Trang 1Phân tử trong ứng dụng tiềm năng
điện toán phân tử
Phân tử trong ứng dụng tiềm năng điện toán phân tử
Nhóm nghiên cứu do Ludwig Bartels thuộc trường Đại học Califocnia, Riverside, lãnh đạo, đã trở thành nhóm nghiên cứu đầu tiên thiết kế loại phân tử có thể di chuyển đi thẳng trên một
bề mặt phẳng Thành công này là nhờ bắt chước cách di chuyển của con người "Phân tử di chuyển nano" này dẫn đến một
phương pháp mới, trữ một số lượng lớn thông tin trong một chip rất nhỏ và chứng minh các phương pháp sao chép phương thức thế giới thực chúng ta đang sống ở quy mô nano, là quy mô của các nguyên tử và phân tử
Phân tử này, 9,10-dithioanthracene hoặc gọi là "DTA", có hai yếu tố liên kết có tác dụng như là hai chân Được cung cấp năng lượng từ nguồn nhiệt cấp cho phân tử, phân tử này di chuyển theo cách chỉ có một yếu tố liên kết trong hai yếu tố nhấc lên khỏi bề mặt; yếu tố kia điều khiển chuyển động của phân tử và giữ cho phân tử đi đúng cách Do có khả năng thay đổi các bước
di chuyển của hai "chân" của phân tử, DTA có thể đi theo đường thẳng mà không cần sự trợ giúp của đường ray nano hoặc các rãnh dẫn hướng nano
Bartels, Phó Giáo sư hóa học và là thành viên của Trung tâm Khoa học và Kỹ thuật Nano của trường Đại học Califocnia, cho biết, tương tự như quá trình đi bộ của con người, tức là một chân
ở trên mặt đất trong khi chân kia bước lên phía trước và đẩy cơ thể đi, phân tử này luôn luôn có một "chân" bám trên bề mặt
Trang 2phẳng, giúp cho phân tử không bị đổ về một bên hoặc đi lệch khỏi tuyến đường Trong các thử nghiệm, DTA đã đi được hơn
10000 bước mà không bị mất thăng bằng Công trình nghiên cứu này chứng minh phân tử có thể được thiết kế tự do để có thể thực hiện một số nhiệm vụ động lực học trên bề mặt
Theo Bartels, bình thường, các phân tử chuyển động theo các hướng không thể dự báo trước được khi được cung cấp thêm năng lượng (nhiệt năng) Tuy nhiên, phân tử DTA chỉ di chuyển theo một hướng và duy trì được tính chất này ngay cả khi bị kéo hoặc đẩy sang bên cạnh bằng một công cụ tinh vi Tính chất này dẫn đến việc có thể dễ dàng thực thi phương pháp tính toán bằng điện toán phân tử mà Hãng IBM đã đề xuất từ những năm 1990 Theo phương pháp này, mỗi một số được mã hoá bởi vị trí của các phân tử trên một tuyến đường tương tự như trên một cái bàn tính, tuy nhiên, ở quy mô 10 triệu lần nhỏ hơn Hãng IBM đã huỷ bỏ kế hoạch này, một phần là do không có cách chế tạo các thanh của bàn tính với bước (khoảng cách) phân tử
DTA không cần dùng đến các thanh này để có thể di chuyển theo đường thẳng và do đó sẽ tạo ra cách thức đơn giản hơn nhiều để chế tạo bộ nhớ phân tử, nhỏ hơn 1000 lần so với các bộ nhớ nhỏ gọn hiện nay
Hiện nay, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Califocnia đang nghiên cứu cách chế tạo bánh cóc (cơ cấu truyền động bằng bánh cóc), có khả năng chuyển đổi các dao động nhiệt ngẫu nhiên thành chuyển động có hướng Bartels cho biết, điều này cũng tương tự như đồng hồ tự động tự lên dây khi đeo ở tay người sử dụng, chỉ có điều là đường kính chỉ nhỏ bằng 1 nano mét