Conectando la electrónica convencional y la molecular
La microelectrónica convencional de silicio ha sufrido una miniaturización incansable a lo largo de las últimas décadas, lo cual ha permitido lograr mejoras importantes en la velocidad de procesamiento y la energía. Sin embargo, la miniaturización está cerca de sus límites y los científicos han estado examinando otras opciones prometedoras. Los componentes electrónicos formados a base de bloques de construcción moleculares pueden ayudarle a solucionar problemas relacionados con la miniaturización de los dispositivos de silicio convencionales. En dispositivos a base de moléculas, las moléculas individuales pueden sustituir a cables, resistencias y transistores. Sin embargo, la investigación en este campo está fragmentada. Para ayudar a superar esta situación, el proyecto MEKIMI, financiado por la Unión Europea, ayudó a establecer una nueva metodología de diseño de dispositivos moleculares, nanocircuitos y nanoexperimentos que podrían cubrir la distancia entre la microelectrónica y la electrónica molecular en un futuro próximo. Los investigadores se centraron en un dispositivo de electrónica molecular específico, llamado hilo autómata celular de punto cuántico molecular (MQCAW), que se puede utilizar como precursor de otros sistemas moleculares en el futuro. Asimismo, estudiaron la molécula del bisferroceno para analizar sus posibilidades de cara A transmitir electrones rápidamente, una propiedad crucial en la electrónica molecular, utilizando simulaciones ab initio. Los resultados mostraron la capacidad de la molécula para propagar información de forma fiable para la nanocomputación, con una alta movilidad de portadores cuando se oxida y un buen comportamiento frente a la señal de reloj. A continuación, el equipo examinó detenidamente el comportamiento del bisferroceno depositado sobre un sustrato de oro real. Los resultados son esenciales para determinar las restricciones sobre la calidad superficial a la hora de fabricar los subelementos de MQCAW. Se simularon los subsistemas de MQCAW con el fin de comprender las posibles estructuras que podrían influir en la capacidad de la molécula para la escritura y/o el control de reloj. Otra línea de investigación se centró en el desarrollo de un método para fabricar los electrodos alojando la molécula y forzando un campo de entrada y un reloj externo multifásico. Los investigadores diseñaron una técnica totalmente nueva para fabricar nanohilos de tamaño nanométrico, lo cual sirvió para superar el límite actual en la resolución de los métodos avanzados de fabricación. La estructura de prueba fabricada constituye un elemento fundamental para realizar otras estructuras MQCAW más complejas y para cualquier dispositivo a base de moléculas que requiera electrodos muy estrechos. La combinación de varias herramientas de simulación para estudiar el autoensamblaje molecular y la relación entre el comportamiento molecular y los electrodos de control, implantada por primera vez, tendrá un efecto totalmente rompedor en la forma en que se analizan las estructuras MQCAW y otras estructuras moleculares. El enfoque de modelización global de MQCAW establece un paradigma nuevo en relación con la forma convencional de simular la electrónica molecular.
