Устройства будущего смогут вмещать больше данных на гораздо меньшем пространстве благодаря новой молекулярной технологии

Группа исследователей из Института науки Токио создала новый материал, который может использовать молекулярные роторы для хранения информации, что является прорывом в микроэлектронике. Это достижение, подробно описанное в Journal of the American Chemical Society, может заложить основу для создания поколения энергонезависимых запоминающих устройств (таких как ПЗУ), которые будут хранить данные с гораздо большей плотностью, чем это возможно при использовании современных полупроводниковых технологий.

В этой платформе используются крошечные молекулы, известные как "молекулярные роторы", которые можно переворачивать в разных направлениях, чтобы представить биты данных. Ученые давно пытались создать нечто подобное, но столкнулись с проблемой одновременного выполнения четырех важнейших требований.

• Роторы должны быть управляемыми с помощью электрического поля
• Они должны сохранять свое положение при комнатной температуре для длительного хранения данных
• Вокруг них должно быть достаточно свободного пространства, чтобы они могли физически вращаться, не застревая
• Они должны выдерживать температуру до 150 °C

Исследовательская группа под руководством профессора Йоичи Мураками решила эту проблему, создав ковалентный органический каркас (COF) с кристаллической структурой сверхнизкой плотности. Эта уникальная структура, которая никогда ранее не была зафиксирована в КОФ, создает пространство, необходимое для того, чтобы молекулярные роторы могли свободно вращаться при приложении электрического поля, оставаясь при этом стабильными при температуре окружающей среды.

Это прорыв, потому что наши COFs - редкое твердое вещество, в котором диполярные роторы могут переворачиваться, если их довести до температуры выше 200 °C или подвергнуть воздействию достаточно сильного электрического поля, но их ориентация может сохраняться в течение длительного времени при температуре окружающей среды". - Профессор Йоичи Мураками (Yoichi Murakami).

Исследователи также сообщили, что материал обладает термической стойкостью, близкой к 400 °C. Несмотря на то, что применение этой технологии в потребительских устройствах ожидается через много лет, она проложила путь для других. В один прекрасный день мы сможем получить цифровые устройства хранения данных с гораздо более высокой плотностью, чем те, которые мы имеем сегодня, что позволит хранить больше данных на меньшем пространстве.