IBM спустилась на молекулярный уровень

Ученые из исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе разработали технологию, позволяющую получить графические данные о структуре индивидуальной молекулы. При помощи данной разработки можно будет в перспективе создавать электронику, работающую с блоками, которые по своим размерам сопоставимы с молекулами вещества.

В лаборатории говорят, что им впервые удалось снять «анатомию» или химическую структуру индивидуальной молекулы с недостижимым ранее разрешением. Для проведения нового эксперимента физики использовали технологию бесконтактной атомной силовой микроскопии. По словам инженеров корпорации, увидеть воочию индивидуальные молекулы и атомы вещества было глобальной целью исследователей, с тех пор как в их распоряжении появились микроскопы. В IBM первые подобные опыты начались еще в далеком 1945 году.

Это исследование и его результаты являются крайне важными для создания компьютеров, оперирующих компонентами атомарных масштабов. Подобные вычислительные устройства будут значительно более мощными и энергоэффективными в сравнении с нынешними ПК", – говорят в корпорации.

1d963bbc71b0acf198f544cbf5242503.jpg

Ранее в цюрихском центре IBM исследователи активно работали с силовыми атомными микроскопами и достигли здесь определенных успехов. Исследователям удавалось экспериментировать с химической структурой вещества на уровне групп молекул, однако до сих пор ученым так и не удавалось работать с отдельно взятой молекулой.

Нынешний опыт, рассказывают в IBM, был проведен в экстремальных условиях – температура окружающей среды была опущена до 5 градусов Кельвина (минус 268 градусов по Цельсию), а сами тестовые молекулы были помещены в вакуумную среду и удерживались при помощи электрического поля.

В качестве молекул в Цюрихе применили пентацен – органическое вещество на основе углерода. Пентацен имеет стабильную кристаллическую решетку, которая делает возможным использование этого вещества в качестве органического полупроводника. В итоге ученым впервые удалось взглянуть сквозь слои электронных облаков и добраться до атомной сути индивидуальной молекулы. В IBM сравнивают данную процедуру с рентгеновским исследованием человека, когда на снимке видны костные ткани.

Ранее в IBM смогли провести другой молекулярный опыт – ученым удалось измерить состояния заряда отдельно взятого атома. Оба этих исследования, рассказывают в компании, являются большими шагами вперед в деле проектирования супермощных компьютеров, систем шифрования, которые, в принципе, не поддаются взлому, а также новых компьютерных сетей, способных передавать терабайты данных в секунду.

Создание компьютерных элементов молекулярных или атомарных масштабов – это долговременная цель движения всей современной схемотехники«, – говорят в корпорации. "Когда размер отдельно взятого элемента снижается до 10 нанометров, то управлять им становится очень трудно».

По словам Герхарда Мейера, ученого из IBM Research, для исследования атома был использован силовой микроскоп особой конструкции. Фактически изучаемый материал размещается на кончике тончайшей иглы, после чего удерживается там магнитным полем. Пентацен представляет собой элемент, состоящий с 22 атомов углерода и 14 атомов водорода, длина такой молекулы составляет всего 1,4 нанометра, а расстояние между двумя близлежащими атомами не превышает 0,14 нанометра – это примерно в миллион раз меньше толщины волоса на голове человека.

В экспериментальном изображении видна гексагональная форма из пяти углеродных колец. В IBM говорят, что на снимке можно рассмотреть отдельные позиции атомов каждого вещества.

_46278048_pentacene_anatomy.jpg
Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.7 (14 votes)
Источник(и):

http://www.cybersecurity.ru/news/77111.html