Dansk forsker baner vej for mindre elektronik
Fremtidens elektronik kommer til at bestå af dele helt ned på molekylestørrelse. Dansk forsker har påvist, hvordan man kan undersøge molekylers elektriske egenskaber.

c60-molekyler er ringe til at overføre strøm til andre molekyler, selv når de presses sammen som her. Det betyder, at molekylerne kan pakkes tæt i fremtidens elektronik, uden at molekylerne lækker strøm til hinanden. (Illustration: DTU Nanotech)

Forbrugerne er vant til, at computere og mobiltelefoner bliver hurtigere og mindre år for år. Men grænsen er ved at være nået, for man kan snart ikke presse elektronikken sammen på mindre plads med de gængse teknikker.

»Den udvikling kan bare ikke fortsætte uden nye tiltag. Man kan sige, at chipproducenterne tordner som i en racerbil mod en betonmur,« siger ph.d. Thomas Frederiksen, der er ansat ved det anerkendte Donostia International Physics Center i San Sebastian i Spanien.

De elektroniske komponenter er nemlig ved at være så små, at de kommer til at bestå af dele helt ned på molekylestørrelse. Det truer med at sætte udviklingen i stå, for man ved ikke meget om molekylers egenskaber til at lede strøm.

Byggede elektronisk kredsløb med atomspids nål

Indtil nu. Et europæisk forskerhold bestående af blandt andre Thomas Frederiksen og lektor Mads Brandbyge fra DTU Nanotech har for første gang påvist, hvordan man kan undersøge molekylers evne til at lede strøm mellem hinanden, fremgår det af det prestigefulde tidsskrift Physical Review Letters.

Ved at bruge et skanning tunnel mikroskop og en nål, der er så spids, at den afsluttes af blot et enkelt atom, har forskerne opstillet et ekstremt lille elektronisk kredsløb bestående af to fodboldformede c60-molekyler.

Forskerne brugte nålen til at samle det ene molekyle op og sætte det i kontakt med det andet, og da det var gjort, kunne de måle den elektriske strøm, som løb imellem molekylerne.

Molekyler kan pakkes tæt

Forsøget viste, at de to molekyler var meget ringe til at overføre strøm til hinanden. Et enkelt molekyle kan lede strøm udmærket, men ligeså snart strømmen skal springe fra det ene til det andet molekyle, nedsættes ledeevnen 100 gange.

Ved tre molekyler er evnen til at lede strøm 100.000 gange dårligere end for et enkelt molekyle, og det vækker opsigt i forskerkredse.

»Der er ikke nogen, der har været i stand til at studere den her opstilling før, så derfor har det fået så stor opmærksomhed. Man har haft en fornemmelse af, at det hang sådan sammen, men man har ikke vidst, om forringelsen skete med en faktor 10, 100 eller 1.000,« siger Thomas Frederiksen.

Han forventer, at man kan udnytte molekylernes ringe evne til at lede strøm mellem hinanden i fremtidens elektronik, fordi molekylerne kun i meget lille grad lækker strøm til nabo-molekyler. Dermed vil man kunne pakke molekylerne meget tæt, hvilket åbner op for endnu mindre, hurtigere og mere robust elektronik i fremtiden.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.