Ensimmäinen vaihe molekyylielektroniikan alalla on, että tutkijat osoittavat yksittäisien molekyylien voivan toimia huoneenlämmössä toistettavina piirielementteinä, kuten transistoreina tai diodeina. Columbian yliopiston tutkijat ovat nyt ensimmäisinä saavuttaneet toistettavan virrankulun eston vaikutuksen käyttämällä atomisen tarkkoja molekyylejä huoneenlämmössä.
Professori Latha Venkataramanin johtaman ryhmän työ osoittaa toistettavaa virrankulun estoa. Laite kykenee vaihtamaan eristävästä tilasta johtavaan tilaan varauksen lisäyksellä ja poistolla yksi elektroni kerrallaan.
Tutkijat loivat yhden geometrisesti järjestetyn atomiklusterin, jossa oli vain 14 atomin epäorgaaninen ydin ja linkkerit, jotka johdottivat ytimen kahdelle kultaelektrodille.
- Huomasimme, että klusterit voivat toimia erittäin hyvin huoneenlämpötilan nanokokoisina diodeina, joiden sähköistä vastetta voi räätälöidä muuttamalla niiden kemiallista koostumusta. Teoreettisesti yksittäinen atomi on pienin raja, mutta yksiatomisia laitteita ei voida valmistaa ja stabiloida huoneenlämmössä, toteaa Venkataraman.
- Näillä molekyyliklustereilla on täydellinen määräysvalta niiden rakenteeseen atomisella tarkkuudella. Voimme muuttaa alkuainekoostumusta ja -rakennetta hallittavalla tavalla tietyn sähköisen vasteen aikaansaamiseksi, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Hampurin yliopiston tohtori Christian Klinken johtama ryhmä on puolestaan kehittänyt transistoreita, jotka perustuvat täysin erilaiseen periaatteeseen. Ne hyödyntävät metallihiukkasia, jotka ovat niin pieniä, että ne eivät enää osoita metallista luonnettaan virran kulkiessa vaan osoittavat energiaraon, joka aiheutuu elektronien Coulombin repulsiosta toisiinsa nähden. Ohjausjännitteen avulla tätä rakoa voidaan muuttaa energisesti ja virtaa voidaan siten kytkeä päälle ja pois.
Näillä Coulomb-transistoreilla on kolme etua, jotka tekevät niistä kiinnostavia kaupallisissa sovelluksissa: Metallisten nanopartikkeleiden synteesi kolloidisen kemian avulla on hyvin hallittavissa ja skaalautuva.
Käytetty Langmuir-Blodgett -kerrostamismenetelmä tarjoaa laadukkaita yksikerroskalvoja myös teollisessa mittakaavassa, joten tämä lähestymistapa mahdollistaa standardien litografiamenetelmien hyödyntämisen.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 24.8.2017
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
