Editorial | Técnica para fabricar un diodo de una sola molécula

En el mundo de la electrónica, los diodos son un componente versátil y ubicuo. Aparecen en muchas formas y tamaños, se utilizan en una serie interminable de dispositivos y son ingredientes esenciales en la industria de los semiconductores. Fabricar dispositivos que integren diodos más pequeños, económicos, rápidos y eficaces ha sido el Santo Grial de un sector emergente de la industria electrónica, que ahora ha pasado a sondear el reino de lo nanométrico.

Una reducción en el tamaño significa también una reducción de costos y dispositivos electrónicos con mejores rendimientos. Las primeras CPUs de las computadoras utilizaban unos pocos miles de transistores; ahora, incluso las computadoras más simples llevan millones de ellos en un solo chip.

Pero últimamente la tarea de miniaturización se ha dificultado, y la famosa Ley de Moore, que establece que el número de transistores basados en el silicio en un chip se duplica cada 18-24 meses, está viendo sus límites físicos.

La idea de sobrepasar los límites del silicio con un componente electrónico formado por una única molécula ha sido barajada por los expertos desde hace por lo menos 30 años. En octubre de 2009, un grupo de investigación del Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona, en colaboración con científicos de la Universidad de Chicago y la Universidad del Sur, de Florida, publicaron los resultados de sus investigaciones sobre una técnica para fabricar diodos a partir de una sola molécula, la cual está despertando un gran interés en la comunidad científica y electrónica.

Los diodos son componentes que permiten a la corriente fluir en una sola dirección en un circuito eléctrico pero no en el otro. Para esto, una molécula debe ser físicamente asimétrica.

El nuevo estudio compara una molécula simétrica con otra asimétrica, detallando la performance de cada una en cuanto al transporte de electrones.

La técnica desarrollada por el grupo de investigación recae en una propiedad conocida como modulación AC. "Básicamente aplicamos una perturbación mecánica variable periódica a la molécula. Si hay alguna formando un puente entre los dos electrodos, responderá en un sentido".

El equipo usó molécula conjugadas, en las cuales los átomos están enlazados juntos con uniones simples y múltiples alternativamente. Tales moléculas exhiben gran conductividad eléctrica y tienen extremos asimétricos capaces de formar espontáneamente enlaces covalentes con electrodos metálicos para crear un circuito cerrado.