Dioda kao molekul
Prvi put u svetu načinjena toliko sićušna naprava koja se utiskuje u elektronska kola    
Elektronske diode u staklenom bokalu

Zamislite diodu tanku (ili debelu) kao jedan jedini molekul ili samo jedan i po nanometar (milioniti deo milimetra). Šezdesetak puta užu od ljudske vlasi, golim okom nevidljivu. Nije nimalo lako, zar ne?

Molekularni elektroničari iz kompanije „Filips” i sa Univerziteta u Groningenu (Holandija) nedavno su načinili takvu sićušnu napravu u vidu tankog premaza, koja se, inače, utiskuje u uobičajena plastična elektronska kola. Šta su, u stvari, uradili?

Ako bismo to slobodno dočarali, uzgajili su – poput biologa u petrijvim šoljama – tanušne naslage tvari pogodne za upotrebu u elektronskim spravama. Postupak se zasniva na poznatom načelu molekularnog samouređivanja (samoorganizacije), a opisan je u čuvenom naučnom časopisu „Priroda” (Nature).

Ugledanje na prirodu

Iako je još u povoju, baratanje molekulima stručnjaci najavljuju kao sledeći veliki (revolucionarni) skok u plastičnoj elektronici. Jednostavno, sastojke tanje od prečnika molekula ugrađivaće u buduća elektronska kola.

Umesto da koriste fotolitografsko snimanje ili štampanje, kojima se urezuju useci i žlebovi milion puta uži od milimetra (nano veličine), nateraće organske molekule da stvaraju takve oblike samoorganizovanjem. Uzori za ugledanje nađeni su u prirodi: fotosinteza u biljkama (protok energije i hranljivih tvari) ili prenos nadražaja u nervnoj mreži sisara. I svaki put se to izvede drugačije i delotvornije nego da su se umešali čovek ili mašina.

„Molekularna elektronika se ne nadmeće sa silicijumskom koja se danas koristi u proizvodnji integrisanih kola”, objašnjava Dao de Leuv, naučni savetnik u Filipsu i član tima koji je načinio pomenuti prodor. „Za sada je zanimljiva za izradu plastičnih elektronskih delova, zbog primene na niskoj temperaturi i malih troškova.”

Proteklih 20–30 godina iskušano je mnoštvo raznovrsnih pristupa, ali nije načinjen proboj koji je ovoliko obećavao. Elektronske diode molekulskih razmera jedino su moguće ukoliko su molekuli umetnuti između dve metalne elektrode, uglavnom od zlata, kao u svojevrsnom sendviču. U strogo podešenim uslovima molekuli sami od sebe obrazuju jedan jedini gusti sloj na donjem delu obe elektrode.

Rupice u polimeru

U mnogim dosadašnjim pokušajima nije uspevalo jednostavno nanošenje metalnih elektroda na takav sloj. Sva nastojanja završavala su se prekidom napajanja (strujni tok), izazvanim uspostavljanjem veze između elektroda, iako dotični premaz nije bio deblji od jednog do dva nanometra.

Postupak koji su osmislili na Univerzitetu Groningen i u „Filipsovoj” laboratoriji koristi monosloj (jedan), predodređen da stvara rupice u polimeru, kojim se premazuje donji deo elektroda. Ključ uspeha se, dakle, krije u nanošenju dodatnog premaza plastične elektrode na sloju pre nego što se postavi metalna elektroda. Tako plastična elektroda zaštićuje taj sloj i omogućuje stavljanje neškodljivih zlatnih elektroda.

„Smislili smo pouzdan postupak samooblikovanja (samoorganizacija) poželjnih molekularnih dioda”, ističe dr Ber de Ber, koji proučava materijale na Univerzitetu Groningen. „Prvi put smo u prilici da ponavljamo merenja na molekulskim spojevima, što je suština buduće upotrebe molekularne elektronike.”
Holandski istraživači su ovim podvigom zadržali vodeće mesto u svetu u proučavanju svojstava plastične elektronike.
Stanko Stojiljković

Izvor: Politika