با کوچک‌تر شدن قطات الکترونیکی، درک پدیده‌های نانومقیاس اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، زیرا مواد در مقیاس نانو خواص متفاوت‌تر از آن چیزی را به دست می‌آورند که در حالت توده‌ای دارند. اخیراً محققان دانشگاه UCLA در آمریکا با ساخت ابزاری جدید، روش جدیدی را برای درک این پدیده‌ها یافته‌اند.
اندازهگیری برهم‌کنش موجود میان سطح و تک مولکول
با کوچک‌تر شدن قطات الکترونیکی، درک پدیده‌های نانومقیاس اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، زیرا مواد در مقیاس نانو خواص متفاوت‌تر از آن چیزی را به دست می‌آورند که در حالت توده‌ای دارند. اخیراً محققان دانشگاه UCLA در آمریکا با ساخت ابزاری جدید، روش جدیدی را برای درک این پدیده‌ها یافته‌اند. این ابزار جدید یک کاوشگر دوگانه فرکانس ماکروویو وتونل زنی روبشی است که می‌تواندبرهم‌کنش موجود میان تک‌مولکول‌ها و سطحی را که مولکول به آن چسبیده، اندازهگیری کند.
طی پنجاه سال گذشته، صنعت الکترونیک مطابق با پیش‌بینی قانون مور پیش رفته‌است. این قانون را گوردون مور در سال ۱۹۶۵ ارائه کرده که پیش‌بینی می‌کند اندازه‌ی ترانزیستورها در مدارات کامل، هر دو سال تقریباً نصف و با این روند اندازه‌ی قطعات الکترونیکی به‌زودی وارد مقیاس نانو می‌شود. ساخت قطعات در این ابعاد، بسیار دشوار است؛ زیرا مشاهده‌ی پدیده‌ها در این مقیاس و ابعاد مشکل است.
یکی از عناصر مهم در این ساختارها ارتباط میان قطعات است. در ادوات مولکولی، قطبیت‌پذیری به تأثیر الکترون‌های مولکول‌های اطراف بر مولکول مورد نظر اطلاق می‌شود. دو مسئله‌ی مهم در قطبیت‌پذیری وجود دارد: یکی مربوط به توانایی اندازهگیری این شاخص برروی سطح با قدرت تفکیک کمتر از یک نانومتر است و دیگری مربوط به درک و کنترل سوئیچ‌های مولکولی در هر دو حالت روشن و خاموش است.
برای اندازهگیری قطبیت‌پذیری یک مولکول، محققان کاوشگری را ساخته‌اند که مانند میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی(STM) و هم دستگاه فرکانس مختلف ماکروویو(MDF) عمل می‌کند که هر دوی این آزمون‌ها را به شکل خودکار انجام می‌دهد. با قابلیتMDF این کاوشگر، محققان می‌توانند سوئیچ‌های مولکولی را حتی در حالت خاموش بودن روی سطح قرار دهند، کاری که پیش از این امکان‌پذیر نبوده‌است. پس از قرار دادن سوئیچ روی سطح، می‌توان با استفاده از STM سوئیچ را از حالت خاموش به روشن تغییر داد، سپس برهم‌کنش آن را با سطح زیرین در هر دو حالت روشن و خاموش محاسبه کرد.
وایس، محقق مؤسسه‌ی علم مواد دانشگاه UCLA، می‌گویدکه کاوشگر ساخت آنها، قادر به اندازهگیری برهم‌کنش فیزیکی، شیمیایی و الکترونیکی موجود میان یک مولکول و سطح است.
محققان با این ابزار جدید به جای ساخت ادوات جدید، به بررسی محدودیت‌های موجود در صنعت الکترونیک پرداختند. از آنجا که این کاوشگر قادر است طیف وسیعی از اندازه‌گیری‌ها را انجام دهد(برهم‌کنش فیزیکی، شیمیایی و الکترونیکی)، می‌توان از آن در شناسایی ساختارهای زیست‌مولکول‌ها و تجمع آنها استفاده کرد.
نتایج این تحقیق در نشریه‌ی ACS Nano چاپ شده‌است.
