Cum vor functiona computerele viitorului

Super-rapidele computere ale viitorului ar putea avea in componenta sisteme de stocare a informatiilor din ftalocianine, substante folosite drept coloranti, dupa ce s-a demonstrat ca acestea au proprietati care le fac potrivite pentru utilizarea ca intrerupatoare sau "switch"-uri moleculare, conform unui studiu publicat in revista Chemical Communications, informeaza asianscientist.com.

Ftalocianinele (Pc) sunt molecule organice sintetice care datorita caracteristicilor lor - absorbtia/emisia de lumina, proprietati electronice si structura plana - joaca adesea un rol cheie in diferite sisteme chimice.

Unul dintre derivatii ftalocianinelor, H2Pc (ftalocianina nesubstituita din patru unitati - patrata), este capabil sa-si schimbe locatia legaturii sale adiacente simple sau duble, o proprietate cunoscuta drept tautomerizare - de la tautomerie care exprima usurinta cu care izomerii trec unul in celalalt, prin rearanjarea unor atomi sau grupe de atomi din molecula lor. Timpul necesar tautomerizarii ftalocianinei H2Pc in forma cristalina este extrem de rapid, conform experimentelor, ajungand sa-si modifice locatia legaturii adiacente de peste 100.000 de ori pe secunda, la temperatura camerei.

In schimb, conform estimarilor teoretice, rata de tautomerizare a unei molecule izolate de H2Pc este mult mai lenta. Profesorul Hiroyuki Noji si Dr. Tomohiro Ikeda de la Departamentul de Chimie Aplicata al Universitatii din Tokyo si profesorul Ryota Iino de la Institutul National pentru Stiintele Naturii Okazaki, au reusit sa masoare rata de tautomerizare a unei molecule izolate de H2Pc, pe o interfata din aer/sticla. Aceasta rata a fost estimata la cateva secunde pe transformare.

Astfel, datorita acestui proces lent de tautomerizare, molecula de H2Pc poate fi folosita ca un intrerupator molecular: o singura molecula care trece prin multiple stari diferite.

In aceste conditii, ftalocianina H2Pc poate fi folosita pe post de memorie moleculara, cu conditia dezvoltarii unor metode de control al tautomerizarii prin mijloace chimice, electrice sau optice. Structura densa in care sunt dispuse moleculele de H2Pc ar permite obtinerea unor materiale de inalta performanta, capabile sa stocheze pana la 13 terabytes de informatii pe o suprafata de 1 centimetru patrat. Pentru comparatie, creierul uman poate stoca o cantitate de informatii de maximum 10 terabytes.