Studiare la conduttività molecola per molecola
Il progetto Photosyn-STM ("Single-molecule studies of photo-conductance on photosynthetic molecular systems by SPM break-junction measurements") ha studiato varie metodologie che permettono la caratterizzazione dei singoli contatti elettrici metallo-molecola-metallo e dei loro comportamenti nel trasporto della carica. Tra queste tecnologie vi sono le tecniche di giunzione a rottura eseguite tramite microscopia a effetto tunnel (STM). Durante la fase iniziale del progetto, i ricercatori hanno sviluppato nuovi schemi per il settaggio della giunzione a rottura con STM al fine di valutare nuovi comportamenti elettrici rispetto alla fotoconduttanza, o all'aumentata conduttività elettrica in risposta all'esposizione ai fotoni emessi dalla radiazione elettromagnetica. Utilizzando questi strumenti, hanno dimostrato il comportamento dei diodo di una giunzione a singola molecola, ottenuto un effetto di porta elettrochimico direttamente applicabile a transistor a effetto di campo (FET) a molecola singola, e progettato un dispositivo elettromeccanico a molecola singola che regola meccanicamente il flusso di corrente. Hanno anche ottenuto dati preliminari sulla fotoemissione con molecola singola rispetto al suddetto comportamento dei diodi. I membri del progetto hanno realizzato con successo due settaggi STM di giunzione a rottura per studiare le giunzioni delle molecole singole e il trasporto di carica nei sistemi molecolari con importanza biologica. Specificamente, i ricercatori hanno caratterizzato il trasporto di carica nelle giunzioni a proteina singola utilizzando la proteina redox a rame blu azurina per produrre il primo contatto ad azurina singola tra due elettrodi metallici. I risultati prodotti da Photosyn-STM hanno avuto un impatto notevole nel campo dell'elettronica molecolare. Il proseguimento della ricerca dovrebbe aprire la strada all'utilizzo commerciale della nuova generazione di dispositivi a singola molecola.