Científicos do CiQUS da USC participan na creación do dispositivo magnético ‘conectado’ más diminuto
Unha molécula pode comportarse como o compoñente máis pequeno dun sistema electrónico. Con esa premisa, a investigación no campo da electrónica molecular esforzouse en desenvolver nos últimos anos novas aproximacións que acheguen o ansiado obxectivo de conseguir que as moléculas poidan ser usadas como compoñentes electrónicos dotados de lóxica.
A revista Science Advances publica hoxe un dos pasos máis recentes, froito da colaboración entre físicos do CIC nanoGUNE, Donostia International Physics Center (DIPC) e Centro de Física de Materiais (CFM, CSIC-UPV/EHU) e químicos sintéticos do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da USC (CiQUS). O novo traballo permitiu ‘conectar’ por primeira vez un dispositivo molecular formado por unha única molécula, empregando ‘cables de grafeno’.
«A idea é fascinante: almacenar e ler información nunha soa molécula», explica Nacho Pascual, profesor Ikerbasque e líder do grupo de Nanoimagen de nanoGUNE. «Hai moito que sabemos como sintetizar as moléculas, pero ata agora nunca puidéramos conectalas a un circuito», confesa.
Para logralo, os científicos crearon ‘tiras de grafeno’ co propósito de utilizalas como cables eléctricos, desenvolvendo tamén un método a medida que permitira establecer contacto coa molécula de forma precisa e en lugares predefinidos. «Descubrimos que o contacto coa molécula inflúe de maneira crucial en como se comporta o dispositivo molecular», afirma Jingcheng Li, primeiro autor do artigo. «Por iso tivemos que recorrer ao uso de tecnoloxías de precisión atómica á hora de dar o paso da conexión».
No que respecta ao proceso de creación da molécula, os investigadores empregaron nesta ocasión un método químico baseado en reaccións guiadas sobre unha superficie metálica. «A creación do dispositivo molecular en si é simple», explica o líder do equipo do CiQUS, Diego Peña. “Deseñamos e sintetizamos os compoñentes moleculares por separado, dotándoos de extremos ‘de tipo adhesivo’ nos puntos onde estaba previsto realizar as conexións; a partir de aí, a natureza fai o resto do traballo por nós», sentencia.
Para ilustrar o proceso, os científicos recorreron á metáfora dun «LEGO molecular». En palabras do propio Pascual, «estamos conseguindo usar as leis da natureza para ensamblar moléculas en nanoestruturas máis complexas», asegura.
Os autores demostraron o funcionamento do novo dispositivo molecular utilizando a Microscopía de Efecto Túnel (STM), un método moi avanzado para a visualización de átomos e moléculas que permite medir o seu comportamento. Con esta ferramenta, os autores do trabajo puideron comprobar en qué condicións a información magnética almacenada na molécula sobrevivía á conexión, o que abre unha nova vía no desenvolvemento de novos materiais para unha electrónica máis eficiente.
O traballo realizouse no marco do consorcio español de investigación colaborativa FunMolDev (Functional Molecular Devices), financiado polo Ministerio de Economía e Competitividade de España, o Goberno da Comunidade Autónoma Vasca, a Xunta de Galicia e a Unión Europea.