Bell Labs ontwikkelt moleculaire transistors

Bell Labs heeft bekend gemaakt dat een drietal wetenschappers erin is geslaagd om uit organisch materiaal transistors te maken ter grootte van een molecuul. Hiermee is een grote stap gezet in de richting van moleculaire electronica, die relatief goedkoop zijn en gemakkelijk te assembleren, als alternatief op de huidige silicium electronica. Het meest opmerkelijke is dat de transistors zichzelf assembleren: de moleculen vinden zelf hun weg naar de electroden en hechten zich daar aan vast. De resultaten worden beschreven in de uitgave van 18 october van het tijdschrift Nature:

MURRAY HILL, N. J. (Oct. 17, 2001) - Scientists from Lucent Technologies' Bell Labs have created organic transistors with a single-molecule channel length, setting the stage for a new class of high-speed, inexpensive carbon-based electronics. The size of a transistor's channel -- the space between its electrodes -- influences its output current and switching speed.

In een eerder topic werd al bekend dat de TU Delft erin geslaagd was logische schakelingen te maken van losse moleculen. In het onderzoek van Bell Labs wordt de grootte van een enkel transistorkanaal volledig bepaald door de lengte van het koolstofmolecuul. Er wordt al enkele jaren gezocht naar geschikte alternatieven voor electronica gebaseerd op silicium, omdat verwacht wordt dat de toenemende miniaturisatie van silicium transistors over 10 jaar de fysieke grenzen zal bereiken. Doordat nu een enkel molecuul de functie van de transistor uitvoert, namelijk switchen en het versterken van elektrische signalen, kan de verkleining nog verder worden doorgevoerd.

De ontwikkelde transistors zijn ongeveer een miljoen keer zo klein als een zandkorrel en een factor tien kleiner dan de kleinste transistors die met geavanceerde lithografische technieken gerealiseerd kunnen worden. De transistors zijn al succesvol gebruikt in een voltage-omzetter voor het omzetten van bits.

Reacties (50)

[Disciplus-Simplex]

En zie hier de zgn nano-technologie schrijdt voort. Nu vraag ik me altijd af wat is er daarna dan. Kleiner dan moleculen kan het haast niet zou je zeggen. Als in de toekomst alles op molecuul niveau kan worden gebouwd staan ons nog vreemde tijden te wachten.
Wat te denken van een camera ingebouwd in afstandbestuurbare mug en dan maar spioneren. Dit is mogelijk met zulke schaalverkleining. Veel mensen moeten hier om lachen maar het gaat gebeuren --> scary
Maar eerst moet er maar eens een PC op creditcardgrootte worden gefabriceerd en dan praten we verder.

[mars]

Nieuwsbericht: Vandaag heeft de US een nieuwe aanval met 100 B2 muskieten ingezet. Volgens de laatste berichten hebben ze osama bin laden nog niet weten te prikken. Wel zijn er 23 aan een tragisch einde gekomen door de vliegenmeppers van osama bin laden's lijfwachten.

[Verwijderd]

ik ga een bedrijf oprichten om muggen te trainen.
of we moeten muggen op afstandbediening krijgen met deze techniek. electriciteit opwekken door die irritante vleugelslag, en je stuurt je mug overal naar toe.

[apa]

Wat te denken van een camera ingebouwd in afstandbestuurbare mug en dan maar spioneren

Al vraag ik mij af hoe klein die lens dan moet zijn... Aangezien die heel licht moet worden zal die ook van de grootte-orde van de schakelingen moeten zijn. Dat betekent dus ook in de nanometer-range. Dan heb je wel een probleem omdat je dan in de buurten komt van de golflengte van licht en de diameter van de lens moet minstens zo groot zijn als de golflengte van het licht dat erdoor moet (of was het de halve golflengte?! I forgot).

[_Pussycat_]

Waarom zou die lens zo klein moeten zijn? De lens kan toch wel groter zijn dan de transistoren!

[Tidaku]

Het meest opmerkelijke is dat de transistors zichzelf assembleren: de moleculen vinden zelf hun weg naar de electroden en hechten zich daar aan vast.

Dus als ze maar lang genoeg doorgaan met zich vermenigvuldigen, dan hoef je ook niet meer over te klokken... Elke dag verdubbeld de snelheid...

[Raafz0r]

Jammer genoeg staat er niks over vermenigvuldigen in de tekst
Bovendien, waar haal je alle koolstof en zwavel vandaan?

[cuylfrits]

Uit de uitlaat van mijn prachtige leasediesel....

[Aetje]

"Ja schat, ik maak nog ff een paar kilometertjes om de computer wat te laten groeien..."

Het moet niet gekker worden...

[ErA]

hehe Nog ff wat Pokon Gazonmest over me CPU sproeien en ik kan die nieuwe game spelen

[-=Sentinel=-]

Dit is een mooie ontwikkeling!
Dit kan weer mooi worden gecombineerd met een eerder newsitem over het koppelen chips en hersencellen.
Zo krijgen we over 10 jaar een soepele overgang van silicium chips naar organische chips

[Verwijderd]

Grappig, eigenlijk is het een heel simpel idee. Van zwavel is bekend dat het een sterke fysische binding vormd met goed. Door nu een molecuul te maken met zwavel eindgroepen, waarbij het molecuul even lang is als de afstand tussen de 2 goud elektrodes, krijg je blijkbaar een SAM (Self Assembly Monolayer)!

Wat wellicht ook een leuke opmerking is voor de die-hard tweakers onder ons, is dat de mobiliteit en dus geleiding van organische halfgeleiders HOGER wordt als ie warmer is i.t.t. anorganische halfgeleiders.

Warmte is niet eens een probleem voor deze materialen, die kunnen ruim 100 C hebben. Ik weet niet hoe het zit met de zwavel binding. Ik zou me meer zorgen maken om licht/zuurstof in combinatie met warmte.

[boner]

er wordt gesuggereerd dat 1 molecuul automatisch heel erg klein is. Wat ik op de tekening zie is een dubbele benzeen verbinding. Das niet erg groot maar ook niet zo heel erg klein.

Het enige pure koolstof molekuul dat ik ken is een buckeyball en die zijn relatief groot.

O ja bakeliet en heel veel andere macro molekulen zijn sowieso al redelijk groot. In het geval van bakeliet zelfs zo groot als je maar wilt (stopkontakten waren vaak van bakeliet).

[Aetje]

Grafiet is ook puur koolstof... Geen echt vast molekuul maar toch...

[Disciplus-Simplex]

Tja en diamant is ook puur koolstof alleen is de kristalstructuur dusdanig dat het een keihard materiaal is.
Buckyballen en buckybuizen zijn dus net als grafiet en diamant een pure vorm van koolstof. Maar dit terzijde

Dit is trouwens nog een leuk verhaal over nanotechnologie:
http://www.dse.nl/bewoners/hkl/nano1.htm

[Verwijderd]

Het enige pure koolstof molekuul dat ik ken is een buckeyball en die zijn relatief groot.

Als je de andere kristalroostervormen van koolstof ook als molekuul beschouwd, dan zou je kunnen zeggen dat grafiet en diamant ook een puur koolstof molekuul is.

[miereneuk-mode]
En er bestaan meerdere buckyball varianten (zoals model voetbal, rugby bal, volgens mij 3 verschillende of zo) dus zijn er in ieder geval meer dan 1 pure koolstof molekulen.
[/miereneuk-mode]

[collission]

zou er dan ook zo iets als trinair geheugen ontworpen worden? met 0 1 2 implaats van 0 1
dat zou mij wel stoer lijken

[apa]

Dat maakt het echter wel minder doorzichtig om mee te programmeren he... 'k kan me voorstellen dat je dan met Trytes gaat werken i.p.v. met Bytes. Met 6 van die Trits (tegenhangers van Bits) heb je al meer dan 2 keer zo veel mogelijkheden als met 8 bits... Het wordt er dan zeker niet eenvoudig op. Het zou handiger zijn om met 4 standen te werken omdat je dat al makkelijker kan mappen met de bits:

1 byte = 8 bits
1 quyte = 4 quits

Die namen heb ik trouwens ter plaatse uitgevonden; dus ik zou die niet al te serieus nemen .

[zyberteq]

Is het dan niet slimmer om meteen maar 64 bits (of nog meer natuurlijk ) in een Byte (of hoe dat dan ook heet) te stoppen???
Die applicaties moeten dan super krachtig worden volgens mij (als ze eenmaal stabiel zijn )

[_Pussycat_]

Programmeer jij dan op niveau van bits 'n' bytes?

De compilers zullen hoogstens aangepast moeten worden. Het probleem is echter dat een scahkeling nu met eenvoudige input kan werken, en als je 10 standen per bit hebt, moet je goede meetsystemen i.p.v. een transistor gaan gebruiken, en wordt het allemaal veel storingsgevoeliger.

[TheGhostInc]

In het stukje wordt gedaan alsof het bijna vanzelf gaat, maar blijbaar hadden ze er nog wel even voor nodig voordat het werkte zoals het moest werken.

Daarnaast wordt er niet aangegeven of dit op grote schaal nog wel te produceren is, want 1 transistor maken is iets totaal anders dan er 16 miljoen aan elkaar hangen, dan is het wel makkelijk als je niet alle transistors een voor een moet maken en aan elkaar moet hangen

[KeX]

Bell Labs heeft bekend gemaakt dat een drietal wetenschappers erin is geslaagd om uit organisch materiaal transistors te maken ter grootte van een molecuul

Met de benaming "beperken tot de grootte van" hen ik wat moeite mee. Zoals de foto (kijk uit modemers) op de pagina van Lucent-Bell labs al laat zien zijn deze molekulen grote ketens van atomen. Er is IMO niet zoiets als de grootte van een molekuul. De verschillen in grootte van molekulen van verschillende stoffen zijn zo groot dat dat geen representatieve maat is. De maat van een op deze manier gefabriceerde transistor is tussen de een en twee nanometer (1*10-9 meter).

Feit is wel dat er dus transistor gemaakt is die slechts bestaat uit één enkel molekuul.

/edit: typo

[WhiteDog]

doet me denken aan die sf-reeks met die organische duikboot en die dolfijn die erin zwom...

SeaQuest DSV dacht ik...

[Verwijderd]

Eerder aan de organische computer packs van Startrek: Voyager.
Betekent dit dat ze nu ook voor organische virussen gevoelig zijn?

edit:
Alfa Helix: ik geloof ook niet dat er hier ergens 'levend' aanhaald wordt, alleen strikt organisch. Trouwens, je zou nog een hele discussie kunnen beginnen over het punt of een virus aan de definitie van 'levend' voldoet.

[Makkelijk]

ja
een molecuultransistor is enorm gevoelig voor chemische reacties..

maar is nu ook al een virus een dikke 2 jaar geleden gebruikt wat silicium vernietigde, dat stopte je in een diskette en dan vonden de sporen zichzelf een weg naar siliciumchips, en dan.. tjak kill alle chips in je PC, leuk voor je vijanden . soort miltvuur voor pc's, en ook nog vrij makkelijk te maken, en door vertraging werd je niet meteen als schuldige aangewezen.. kijk de echte freak die wil duidelijk maken dat ie iemand niet mag die pleurt gewoon voorzichtig wat fosfor en nitroglycerine of magnesiumpoeder (3 stofjes die je zo bij de scheikundeles kan jatten omdat je ze zo vaak gebruikt) tussen een schijfje liefs met wat olie ertussen en zorgt dat het nie topvalt, als hij dan in een diskdrive gaat en schijfje gaat draaien, auch.. brand in de PC

[Verwijderd]

Lijkt me toch sterk dat je nitroglycerine even op school kan mee nemen

[TrailBlazer]

[verschrikkelijk offtocpic]
NitroGlycerine is zo verschrikkelijk instabiel dat als je het laat vallen al ontploft dat licht echt niet zomaar op school.
[/verschrikkelijk offtocpic]

[zeikstraal]

[nog verschrikkelijker offtopic]
Maar wel eenvoudig te maken uit schoolchemicalien.
En oh ja, niet roeren met een plastic spatel
en oh ja dkasemier, ik zou dat idee idd ook maar niet proberen.
[/nog verschrikkelijker offtopic]

[Alfa Helix]

als iets 'organisch' is wil dat niet zeggen dat het levend is. Een organische verbinding is gewoon een verbinding die koolstof bevat.

[koffiedikkijkerij]
dit soort 'chips' zullen eerder vatbaar zijn tegen bacterien die koolstof verbindingen kunnen afbreken.
[/koffiedikkijkerij]

edit:
ff wat verduidelijken: Laphroaig je hebt gelijk ik doelde ook niet op het artikel, meer op het feit dat virussen (van het biologisch soort) alleen kunnen aangrijpen op levende cellen

[Aetje]

Hepdesk: Computervirus? We hebben toch een scanner?
Ziekenhuismedewerker: Nee ik bedoel toch iets anders...

[The Jester]

Leuk hoor, maar wel kankerverwekkend!
8 benzeenringen gekoppeld aan 8 Zwavelmoleculen...

Benzeenringen (C6) zijn zwaar kankerverwekkend. Er zal dus heel goed nagedacht moeten worden over een veilige behuizing. Nog even afgezien van de vernietiging van 'versleten' c.q. verouderde organische processoren. Ik ben bepaald geen milieu-freak, maar dit zijn geen stoffen die ik graag in m'n buurt heb.

Ik weet dat ook de gewone Si-chips fabricage behoorlijk smerig is, maar het eindproduct is tenminste 'schoon'. Als dit commercieel haalbaar wordt, hebben we straks (onze regering kennende) een vóór de Eco-tax zeer goedkope, en ná de Eco-tax vrij dure computer...

[Zarc.oh]

Benzeenringen (C6) zijn zwaar kankerverwekkend. Er zal dus heel goed nagedacht moeten worden over een veilige behuizing. Nog even afgezien van de vernietiging van 'versleten' c.q. verouderde organische processoren. Ik ben bepaald geen milieu-freak, maar dit zijn geen stoffen die ik graag in m'n buurt heb.

Goed, maar in een verbinding dus niet he!!!
Jij wou vertellen dat oa adrenaline ook zwaar kankerverwekkend is, omdat het een benzeenring bevat, d8 het niet he...
Scheikunde is lang geleden, maar had er wel een negen voor als examencijfer...

[boner]

als je twee super giftige stoffen laat reageren krijg je dan ook 1 giftig product?

Chloor is uiters giftig.
Natrium inslikken geeft exploderende ingewanden.

NaCl is een essentieel deel van ons dieet.