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Circuiti in scala molecolare - Nel panorama frenetico delle nuove scoperte scientifiche, gli scienziati hanno dato via al lavoro di assemblaggio

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Costruiti i Primi circuiti in scala molecolare

circuiti in scala molecolare
un paio di nanotubi incrociati (in verde) connessi con elettrodi d'oro (in giallo)

Nel panorama frenetico delle nuove scoperte scientifiche, gli scienziati hanno dato via al lavoro di assemblaggio dei più piccoli elementi elettronici in semplici circuiti logici - gli "isolati" che compongono quel labirinto elettronico che è il cuore di ogni computer.

Due gruppi diversi di ricercatori hanno entrambi lavorato sulla base dei loro precedenti lavori con i transistor, fatti da nanotubi di carbonio e nanofili, per costruire circuiti più complessi, che per ora sono però mille volte più grandi dei transistor stessi. Ora una terza squadra ha dimostrato che una singola piccolissima molecola può essere utilizzata come transistor.

Charles Lieber, chimico, ed i suoi collaboratori dell'università  di Harvard, hanno creato dei piccoli circuiti logici incrociando dei fili di silicone e nitrato di gallio con sezione nanometrica, ottenendo un transistor ad ogni intersezione dei fili, fino ad un massimo di sei. Questa tecnica opera catalizzando la crescita dei fili di cristallo da soluzioni di ciascun materiale con la coadiuvazione di un laser. "E' il primo caso di qualcuno che utilizza un metodo d'assemblaggio per ricreare dei circuiti logici", commenta Lieber. Lo studioso sostiene che i nanofili possano aprire la strada all'elettronica molecolare poichè il loro sviluppo è prevedibile, e perchè costruibili senza la tradizionale litografia. "L'approccio che stiamo adottando è uno che può essere direttamente adattato al prossimo livello di complessità ".

Utilizzando un approccio più convenzionale, Adrian Bachtold, fisico, e i colleghi della Delft University of Technology nei Parsi Bassi, hanno intagliato delle sottili strisce d'alluminio da uno strato di metallo depositandovi sopra dei nanotubi di carbonio. Essi hanno quindi attaccato delle strisce d'oro ad entrambe le estremità  dei nanotubi, creando cosଠun transistor, e hanno quindi unito insieme tre di questi dispositivi in vari modi, in maniera tale da creare un circuito che potesse svolgere delle semplici funzioni logiche: alternare il segnale tra acceso e spento, accendere due segnali prima spenti, immagazzinare un'unità  di informazione o creare un segnale oscillante.

Utilizzando ancora n'altro metodo, Jan Hendrik Schà¶n, fisico, con l'aiuto dei ricercatori dei laboratori Bell, ha messo a punto una tecnica di costruire transistor al di fuori dello strato delle piccole molecole di carbonio. Diluendo queste "molecole transistor" con delle catene isolate di carbonio, Schà¶n si è reso conto una soltanto era in grado di mantenere un segnale acceso o spento, diventando un elemento rudimentale di un circuito.

In un commento che accompagna i primi due rapporti, Greg Tseng and James Ellenbogen, nanotecnologi della MITRE Corporation a McLean, in Virginia, hanno spiegato che i due gruppi di ricerca "sono stati i primi ad avanzare verso un'elettronica in scala molecolare dal livello del singolo dispositivo al livello di circuito". Comunque, aggiungono, gli scienziati devono ancora riuscire a ridurre l'intero circuito ad una scala molecolare.

Essi hanno quindi bisogno di capire come assemblare rapidamente, con precisione ed in modo economico fino a mille miliardi di parti su un chip delle dimensioni di un'unghia. Ma il fatto che molti gruppi di ricerca abbiano assemblato dei piccoli circuiti in scala molecolare, scrivono, "è un elemento indicatore fin dove possa giungere l'elettronica molecolare e la nanotecnologia, ed è molto incoraggiante per il futuro.

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