Если Вы хотите, чтобы Ваш iPhone бежал стремительнее, Вы должны сократить его. Чем больше устройство, тем продолжительнее это берет электричество для движения схем. Но делая электронные схемы маленькими проблемами поз.
Законы физики становятся необычными в вправду небольших масштабах, так, упрощенные предположения более больших устройств могут не трудиться также. Сейчас, ученые, быть может, сделали один шаг к преодолению той неприятности методом создания самого мелкого мыслимого механического выключателя — одно включение всего два атома.За эти годы резисторы, транзисторы и конденсаторы на кремниевых чипах стали меньшими и меньшими, но с каждым последующим поколением, становится более тяжёлым отыскать методы сократить их потом. Нанотехнологии имели возможность бы в один раз разрешить исследователям делать устройства на уровне атомов, делающие те же функции как их широкомасштабные сотрудники.
Кое-какие специалисты, к примеру, высказали предположение, что рои нанороботов возможно было отправить в орган, чтобы искать и уничтожить раковые клетки. Но определить, будут ли такие грандиозные идеи когда-либо вероятны — уже не говоря о том, как осознать их — физики будут намного лучше в управлении молекулами и отдельными атомами.
Как первый шаг, нанофизик Адам Свитмен и коллеги в университете Ноттингема в Соединенном Королевстве собираются заставлять пуговицу на уровне атомов переключиться, миниатюрный эквивалент выключателя. Исследователи применяли динамический микроскоп силы, применяющий иглу, наконечник которой есть всего одним толстым атомом, чтобы внести, удалить, либо понижение около отдельных атомов на поверхности примера — и измериться, как те атомы отвечают.
Они переделали определенный тип кремния, поверхность которого покрыта парами формы гантели атомов, названных димерами. Эти димеры сидят под углом на поверхность с одним атомом, высовывающимся мало дальше, чем второй. Электрическая проводимость кремниевого атома отличается мало, в случае если димер наклоняет один путь вместо в противном случае. При комнатной температуре димеры всегда качаются назад и вперед как маленькие качели, но если они охлаждаются к в 120°C полного нуля, они улаживают в любом положении и остаются в том месте, если не подталкивается.
Другие исследователи нашли, что маленький электрический ток может щелкнуть димером, так, Свитмен и сотрудники решили создать их выключатель методом управления процессом назад, механически щелкания димером для управления электрическим током.В изучении, изданном онлайн на этой неделе в Physical Review Letters, исследователи информируют, что они поместили иглу динамического микроскопа силы по более низкому атому единственного димера в примере кремния, охлажденного к-268°C. Привлекательная сила между иглой и димером потянула более низкий атом димера вверх, вынудив димер переместиться от одного положения до другого.
Иначе говоря они щелкнули выключателем, разрешившим им изменять электрическую проводимость кремния, не делая либо разрывая единственную химическую сообщение в поверхности. И в силу того, что два страны симметричны, димером возможно было щелкнуть назад методом захвата противоположного атома димера. В теории это имело возможность в один раз обеспечить главный компонент любой наноразмерной электрической схемы — метод механически включить поток и прочь либо поменять его направление.
На практике Свитмен говорит, практически применение выключателя для отклонения электрического тока было бы очень сложным и тяжёлым, частично в силу того, что чрезвычайный деликатес механического процесса переключения будет весьма тяжело промышленно развить и частично в силу того, что прикладной электрический ток имел возможность бы щелкнуть димером назад опять. В случае если борющиеся с раком нанороботы когда-нибудь случатся, то это не будет в скором времени.
Однако, свойство приспособить ориентацию единственной химической связи в молекуле есть новым критерием в правильном механическом контроле вопроса. Ученый наносистем Пол Вайс из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, говорит, что способ имеет потенциал для обеспечения потом нужного понимания того, как отдельные атомы отвечают на узкие манипуляции.
Что касается самих выключателей, он предостерегает, «Нет никакого текущего метода телеграфировать их, что имеет преимущество перед существующими разработками, так, беспокойство тут – то, что эта работа есть вправду опробованием фундаментальных пределов миниатюризации, а не технического прогресса».