گروهی از محققان بین‌المللی روش جدیدی برای کنترل واکنش‌های شیمیایی تک مولکولی (نوعی جوشکاری شیمیایی) ارائه کرده‌اند. با استفاده از این روش امکان اتصال مولکول‌های عاملی منفرد به رشته‌های پلیمری به‌وجود می‌آید. این کار گام دیگری به‌سوی الکترونیک تک‌مولکولی محسوب می‌شود.
روشی جدید برای اتصال مولکول‌های منفرد به رشته‌های پلیمری
هدف نهایی نانوفناوری الکترونیکی تولید قطعات الکترونیکی همچون دیودها،
کلیدها یا ترانزیستورها تنها با استفاده از یک مولکول منفرد است. برای
بررسی ویژگی‌های الکتریکی یک مولکول منفرد، محققان باید بتوانند میان
الکترودها و این مولکول‌ها اتصال برقرار نمایند و این یک چالش بزرگ است.
با وجودی که تلاش‌های زیادی برای درک الکترونیک تک‌مولکولی صورت گرفته است،
هنوز تولید عملی یک مدار مجتمع تک‌مولکولی امکان‌پذیر نیست. یکی از مشکلات
این کار نبود روش‌های مطمئن برای سیم‌کشی هر مولکول عاملی است.
یوجی اوکاوا، یکی از محققان مرکز نانومعماری مواد WPI در ژاپن می‌گوید: «بیشتر
کارهایی که قبلاً برای اتصال سیم‌های الکتریکی به هر مولکول عاملی انجام
شده است، روی اتصال مستقیم الکترودهای فلزی به مولکول‌های منفرد متمرکز
بوده است. مشکل اصلی این راهکار این است که تولید ابزارهایی کوچک‌تر از
ابزارهای معمولی مبتنی بر سیلیکون دشوار است، زیرا الکترودهای فلزی به
احتمال زیاد با استفاده از روش‌های لیتوگرافی معمولی تولید خواهند شد.
بهترین روش برای کاهش عرض سیم‌ها تا حد عرض مولکول‌های منفرد استفاده از
پلیمرهای رسانای آلی به جای الکترودهای فلزی است. برای داشتن ویژگی‌های
الکتریکی قابل اعتماد، ایجاد اتصال از طریق پیوند کوالانسی یک ضرورت به‌شمار
می‌رود. با این حال هیچ گزارشی در زمینه اتصال رضایت‌بخش مولکول‌های منفرد
به پلیمرهای رسانا وجود ندارد».
حال گروهی از محققان بین‌المللی به رهبری اوکاوا روش جدیدی برای کنترل
واکنش‌های شیمیایی تک مولکولی (نوعی جوشکاری شیمیایی) ارائه کرده‌اند.
محققان توانستند با استفاده از این روش نانوسیم‌های پلیمری رسانا
را به یک مولکول منفرد متصل کنند. این کار در زمینه علوم پایه نیز یک پیشرفت بزرگ
محسوب شده و روش جدیدی در زمینه شیمی سنتزی تک‌مولکولی روی یک بستر جامد به‌شمار می‌رود.
ساختار نهایی حاصل از این کار یک مولکول عاملی منفرد است که به یک پلیمر رسانا به
طول چندصد نانومتر وصل شده است. این ساختار ابزار ایده‌آلی برای مطالعه ویژگی‌های
انتقال الکتریکی اتصالات آلی است.
جزئیات این کار در Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.
