Química General

Posibilidad de almacenar y leer información en una sola molécula

Desde hace algún tiempo, se ha venido hablando sobre un material que de acuerdo a la opinión de muchos, vino a cambiar el mundo, este material es el grafeno. Esta es una sustancia formada por carbono puro y sus átomos están dispuestos en malla hexagonal.

Entre las características del grafeno, pueden mencionarse  que posee una alta conductividad eléctrica y térmica, tiene capacidad molecular de autorepararse, es más ligero y flexible que la fibra de carbono, tiene gran elasticidad y densidad, la cual es ideal para la retención de gases.

En función de todas estas características, un grupo de  investigadores en España, ha logrado conectar por vez primera un dispositivo molecular el cual consta de una única molécula conectada con cables de grafeno en donde se puede almacenar y leer información.

Este esfuerzo investigativo se realizó con la participación de físicos del CIC nanoGUNE, Centro de Física de Materiales (CFM, CSIC-UPV/EHU),  Donostia International Physics Center (DIPC) y químicos sintéticos del CiQUS (Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares de la Universidad de Santiago de Compostela en España.

En opinión de Nacho Pascual, quien es el líder del grupo  participante en la investigación Nanoimagen de nanoGUNE, hace a tiempo se conocía cómo sintetizar las moléculas, pero no había sido posible conectarlas a un circuito. Para ello, diseñaron tiras elaboradas con grafeno para usarlas como cables eléctricos, lo que les permitió la creación de un método que posibilita el establecimiento de contacto con la célula de una manera precisa en lugares determinados.

Proceso de creación de la molécula

Para la creación de esta molécula, fue necesario el empleo de un método químico que se basa en reacciones que son guiadas sobre una superficie metálica. Se diseñaron y sintetizaron los componentes moleculares necesarios cada uno por separado, pero estableciendo extremos de tipo adhesivo en los lugares en los cuales se ubicaría la conexión. Cabe destacar, que el grupo de investigadores tuvo la tarea de usar tecnologías de precisión atómica para poder realizar la conexión.

A manera de dar una idea gráfica del proceso, los investigadores señalan que se asemeja a un LEGO molecular, en done las leyes de la naturaleza hacen su trabajo para permitir el ensamblado de moléculas en nanoestructuras más complejas.

Funcionamiento del dispositivo

Para demostrar el funcionamiento del dispositivo molecular, se utilizó la microscopía de efecto túnel (STM), este es un método avanzado que permite visualizar átomos y moléculas y medir su comportamiento. De esta forma, los investigadores pudieron verificar como la información  magnética que había sido almacenada en la molécula, sobrevivía a la conexión.

Dado que una molécula está en capacidad de comportarse como el componente más pequeño en un sistema electrónico, es posible el desarrollo de estas, para que puedan ser utilizadas como componentes electrónicos dotados de lógica.

Es importante señalar, que actualmente el grafeno se utiliza para fabricar transistores por su capacidad conductora, discos duros de mayor densidad, pantallas LED con fotodetectores, entre muchos otros usos. Esto permitirá en un futuro el desarrollo de materiales nuevos que sean mucho más eficientes para su uso en la electrónica.

Fuentes: ¿Qué hay del grafeno, el material de Dios que iba a cambiar el mundo? – Conectados al mundo molecular con cables de grafeno