Effizientes molekulares RAM

Wissenschaftler der University of California in Los Angeles [UCLA] entwickelten laut "Science Magazine" einen rekonfigurierbaren molekularen Schalter, der bei Raumtemperatur arbeitet.

Das stellt für die UCLA-Forscher einen weiteren Schritt zur Realsierung eines Molekülcomputers dar - Computer mit einer schnelleren, billigeren und effizienteren Performance als mit konventioneller Silizum-Architektur.

"Wir befinden uns nach wie vor in einem Frühstadium. Aber selbst wenn kommende Experimente nicht die gewünschten Ergebnisse bringen, können wir bereits auf mehrere Optionen, die Probleme zu lösen, zurückgreifen", erläutert Projektleiter James R. Heath.

Erweiterte Möglichkeiten
Bereits 1999 stellten die UCLA-Forscher eine molekularen Schalter der Öffentlichkiet vor, der einfache mathematische Operationen durchführen konnte. "Das neue molekulare Schalter-Design kann mehrfach über längere Zeitperioden an- und ausgeschaltet werden, und das unter normalen Laborbedingungen", so Heath, Professor für Chemie.

News Release der Universität von Kalifornien

Molekulares RAM

Der Verwirklichung eines "molekularen RAM" sind die UCLA-Forscher damit nach eigenen Angaben ein großes Stück näher gekommen.

Grundlage hierfür war die Entwicklung von ineinander greifenden Molekülen mit wieder erkennbaren Bindungsstellen.

Laut den UCLA-Forschern gelang die Kommunikation jener molekularen Komponenten und die Entwicklung einer effizienten Wechselbeziehung der Moleküle in fester Phase - statt wie bisher ein zusammenhangloses Miteinander in flüssiger Phase.

Catenane - Moleküle zum "Schalten"
Die auf Englisch Catenane genannten Moleküle sind aus mechanisch ineinander greifenden Ringen zusammengesetzt, bestehend aus Atomen, die in Ringform miteinander verbunden sind. Die Chemiker des UCLA bauten spezielle chemische Gruppen, die sich durch spezifische Komponenten wieder erkennen. Werden die entsprechenden Komponenten zusammengebracht, ordnen sie sich selbsttätig zu jenen ineinander greifenden Ringen an. Einer der Ringe kann zwischen zwei Zuständen hin- und hergeschaltet werden. Diese Schalterbewegung wird durch Hinzugabe bzw. Entnahme eines Elektrons bewirkt.

Abteilung Organische Chemie der Universität von Kalifornien

Moleküle mit besserer Performance

Die von den UCLA-Forschern jetzt entwickelten Moleküle führen nach eigenen Angaben zu wesentlich gesteigerter Schalter-Performance im Vergleich zu bisherigen Molekül-Designs.

Die Chemiker arbeiten mittlerweile mit einem halben Dutzend verschiedener Arten molekularer Schalter. Jeder davon besitzt eigene, hochspezifische Eigenschaften.

Von der sich abzeichnenden Molekülcomputer-Technologie versprechen sich Experten billigere, schnellere und effizientere Rechner-Architekturen.

Kooperation mit Hewlett Packard
Die Wissenschaftler des UCLA arbeiten gemeinsam mit Forscher von Hewlett Packard an der Realisierung von Molekülcomputern, die "selbsttätig lernen und ihre Effizienz steigern, je mehr sie in Verwendung sind", so Professor Heath.

Hewlett Packard

Detaillierte Infos ...
... zum Molekül-Schalter gibt es im "Science Magazine" [18. Aug.] unter dem Titel "A [2]Catenane-Based Solid State Electronically Reconfigurable Switch".

Science