معمولا با افزایش طول سیم هدایت الکتریکی آن کاهش می‌یابد؛ اما محققان ثابت کردند با کشیده شدن تک مولکول‌ها هدایت الکتریکی آنها افزایش می‌یابد. دلیل این امر کاهش سد انرژی است که در حین کشیده شدن اتفاق می‌افتد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، از مولکول‌های منفرد برای تولید قطعات الکتریکی مانند مقاومت، ترانزیستور و دیود استفاده می‌شود. اخیرا «نونگیجان تاو» از موسسه «بیودیزاین» در دانشگاه ایالتی آریزونا گفته است که برخی خواص ذاتی مولکول‌ها می‌تواند برای طراحی هوشمند ادوات جدید مورد استفاده قرار گیرد.

در تحقیقاتی که اخیرا در نشریه «Nature Nanotechnology» به چاپ رسیده است، روشی برای کنترل شکل هندسی تک مولکول‌هایی که در میان یک جفت الکترود طلا قرار داده شده تا مداری ساده تشکیل شود، ارائه شده است. با این کار می‌توان هدایت الکتریکی را تا 10 برابر افزایش داد.

دستکاری مولکولی نیازمند بردباری و دقت نظر بالایی است.

«نونگیجان تاو» در مقاله‌ای که نوشته، اشاره دارد که اگر شما یک مولکول را به الکترودی وصل کنید، آن گاه این مولکول مانند یک لاستیک کش می‌آید. اگر کشیدگی افزایش یابد، آن‌گاه انتظار می‌رود که هدایت الکتریکی آن کاهش یابد؛ زیرا رشته‌های طویل‌تر هدایت الکتریکی کمتری دارد.

از سوی دیگر با افزایش فاصله میان الکترودها مولکول کشیده می‌شود؛ اما آنچه «نونگیجان تاو» یافته، این است که با کشیدگی مولکول، اتفاق غیرمنتظره‌ای می‌افتد؛ هدایت مولکول افزایش می‌یابد.

با یک کشیدگی ساده می‌توان هدایت را حداقل 10 برابر افزایش داد.

«نونگیجان تاو» می‌گوید: این مساله نتیجه قوانین مکانیک کوانتوم است که رفتار غیرمعمولی را به مواد بسیار کوچک دیکته می‌کند. البته به سادگی نمی‌توان گفت که هدایت الکتریکی تک مولکول رابطه عکس با طول آن دارد، بلکه هدایت الکتریکی به تراز سطح انرژی بستگی دارد.

زمانی که الکترون‌ها درون فلز حرکت می‌کنند، حرکت آنها کاملا آزادانه است، اما وقتی به سطح تماس فلز مولکول می‌رسند، باید بر یک سد انرژی غلبه کنند. ارتفاع سطح انرژی، تعیین کننده چگونگی عبور الکترون است. با کشیده شدن مولکول، نیروی مکانیکی به مولکول وارد شده و سطح انرژی آن را کاهش می‌دهد، در نتیجه هدایت الکتریکی بهبود می‌یابد.

«نونگیجان تاو» می‌گوید: برخی به این موضوع و امکان تحقق آن می‌اندیشند، اما ما ثابت کردیم که این موضوع حقیقت دارد. در واقع وقتی مولکولی کشیده می‌شود، شکل هندسی آن تغییر کرده و طولش افزایش می‌یابد، این کار موجب کاهش انرژی در آن شده و حرکت الکترون‌ها به سادگی در آن انجام می‌شود.

 

نظرات شما عزیزان:

نويسنده : حمیدرضا حاجی آقایی | تاريخ : پنج شنبه 17 فروردين 1391برچسب:,

| نوع مطلب : <-PostCategory-> |