Smarttelefoner, datamaskiner, all verdens dingser. At vi i det hele tatt kan snakke om en «digital hverdag», er mye takket være en enkelt teknologi, nemlig transistoren. Den brukes til å forsterke, styre eller veksle mellom elektriske signaler, og er hjørnesteinen i moderne elektronikk.
Den første fungerende transistoren ble laget på tampen av 1947, og var en relativt omfattende innretning. Nå har vi gått fra dette …
Replika av den første transistoren. Originalen er fra desember 1947.
… til en transistor bestående av ett eneste molekyl, pluss et knippe atomer. Dette har en internasjonal gruppe forskere klart å skape i et laboratorium.
Det er ikke bare den minste transistoren som er laget, men noe av det minste som teoretisk er mulig å lage. Prosjektet er dokumentert i Nature Physics (via NRL, Engadget).
Når en transistor er mindre enn øyet kan se, er det åpenbart innvikla saker, så vi skal spare dere for de fleste detaljene. Likevel: for å få det til å fungere på en slik, bokstavelig talt mikroskopisk skala (prosessen var avhengig av avanserte mikroskoper), måtte de på mange måter finne opp transistoren på nytt.
En standard oppbygning blir så sensitiv at enkelte elektroners varierende energinivåer kan sette det hele ut av balanse. I stedet laget forskerne et felt for spenningen.
Et organisk molekyl blir her omringet av positivt ladde, metalliske atomer, plassert på en halvleder (en krystallstruktur). Avstanden mellom molekylet og de ladde atomene kan manipuleres, og det er dette som regulerer strømmen. Det kan se omtrent slik ut:
Illustrasjon: U.S. Naval Research Laboratory
Transistoren er et viktig ledd i forskningen på å lede og styre elektrisk strøm gjennom enkeltmolekyler. Men denne i seg selv vil ikke kunne brukes til noen praktiske formål innen forbrukerelektronikk: eksperimentet foregikk i et tilnærmet vakuum like i overkant av det absolutte nullpunkt (altså –273°C).
Men det kan like fullt være et springbrett for teknologien som lar oss gjøre dette i fremtiden.
Da vil kanskje vår digitale hverdag revolusjoneres – igjen?
