Ученые создали провода в миллион раз тоньше человеческого волоса

Группа ученых из Стэндфордского (Stanford) университета и Брукхэйвенской (Brookhaven) национальной лаборатории разработали молекулярные провода в миллион раз тоньше человеческого волоса. Новые нанопровода обладают весьма малым сопротивлением и являются прекрасными кандидатами на роль проводов в будущих нанокомпьютерах, нанороботах и другой нанотехнике.

В поисках нанопроводов с малыми потерями ученые обратились к органическим молекулам олигофениленавенилена (oligophenylenevinylene). Эти молекулы по сути дела являются цепью из повторяющихся связей атомов углерода и водорода, которые расположены так, что обеспечивают сильное дальнодействующее взаимодействие электронов вдоль молекулы.

Чтобы измерить сопротивление нанопроводов, что является непростой задачей, ученые соединили нанопроводом золотой электрод с ферроценом - веществом, способным принимать и отдавать электроны. Затем они меняли электрический потенциал золотого электрода и с помощью очень чувствительного вольтметра измеряли временную задержку изменения потенциала на другом электроде. За это время электрон туннелирует по нанопроводу. Чем быстрее перенос электронов, тем меньше сопротивление проводника.

Оказалось, что электрону достаточно 20 пикосекунд, чтобы пройти по проводнику длиной в три нанометра, что свидетельствует об очень высокой проводимости. Более того, добавление новых звеньев к молекулярной цепи, делающих ее длиннее, практически не повышало сопротивления.

К сожалению, ученые пока разочарованы тем, что наблюдаемое сопротивление оказалось все-таки заметно выше предсказанного теорией. Сегодня они заняты тем, что пытаются понять, какие механизмы увеличивает сопротивление нанопровода и каким образом можно исключить их влияние.