nanotech lihat situs sponsor

Jumat, 27 Mei 2022  
 
  LIPI
depan
database
database
artikel
kegiatan
situs
info
publikasi
e-data
buku
kontak
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Keberhasilan Pengujian Saklar Molekul Tunggal Membuka Pintu Elekronika Biomolekular
Andi Suhandi (P2F LIPI)

Sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh biofisikawan Stuart Lindsay dari "Biodesign Institute - Arizona State University" telah menciptakan molekul tunggal 'resistor diferensial negatif' yang dapat direproduksi untuk pertama kalinya. Dan selama proses itu telah berhasil mengembangkan teknik percobaan yang menjadi pelopor untuk "peta jalan/roadmap" bagi desain peralatan molekul tunggal berdasar biokimia.

Temuan itu dipresentasikan pada 18 Februari 2005 pada pertemuan rutin American Association for the Advancement of Science di Washington,D.C., pada sesi yang berjudul "Frontier in Bioinspired Materials and Nano System". Dan juga akan dilaporkan pada edisi ke-empat "American Chemical Society journal Nano letters".

Molekul yang secara khusus didesain, hepta-aniline oglimer, milik dari sebuah grup molekul yang telah lama diyakini oleh para biokimiawan mampu menjadi saklar molekul, tetapi gagal ditunjukan pada percobaan konduktansi. Tim kemudian menyelesaikan persoalan ini dengan suatu teknik dimana molekul dapat diuji coba pada larutan elektrolit, suatu kondisi yang belum pernah dicoba sebelumnya karena masalah interaksi antara larutan dan elekrodanya.

"Hampir semua yang kita tahu tentang transfer muatan pada molekul berdasarkan pengukuran yang di buat dari molekul tersuspensi dalam larutan. Kimiawan harus menyadari bahwa p[elarut memegang peranan penting dalam proses trasnfer muatan, ion dalam larutan dibutuhkan agar proses itu dapat terjadi", kata Lindsay.

Walaupun beberapa molekul telah diidentifikasi untuk dapat menjadi target penggunaan di masa depan sebagai komponen elektronik scala nano, seperti saklar, alat photoelektrik, dangenerator hidrogen, tetapi beberapa masalah teknis membutuhkan penelitian lebih lanjut.Yang pertama adalah sulitnya membuat sambungan yang layak dengan molekul tunggal dalam upaya penujian sifat elektroniknya, kemudian masalh ini dapat diselesaikan dengan menggunakan probe perangkat scaning mikroskop untuk membuat dan mengukur molekul tunggal yang terhubung dengan desain molekul yang terikat pada permukaan probe.

Masalah kedua, molekul yang sudah terhubung gagal menujukan sifat listriknya ketika diuji tanpa mengunakan larutan konduksi. Fisikawan mencoba menghindari pengukuran ini mengunakan lautan eletrolit karena arus yang diberikan dapat bocor pada larutan di sekitarnya. Masalah ini dapat diselesaikan oleh Lindsay dan timnya dengan menggunakan pelapisan insulator pada seluruh probe kecuali bagian permukaan ujungnya, jadi hanya ada sedikit kontak.

Molekul oligoaniline yang diuji oleh tim itu memiliki tiga keadaan elektrik: pertama, keadaan netral dimana ia bersifat insulator, keadaan kedua dimana elektron dipindahkan untuk mengoksidasi molekul dan membuatnya menjadi konduktor, dan ketiga adalah dimana lebih banyak lagi elektron yang dipindahkan dan membuatnya kembali menjadi insulator. Dengan mengukur molekul dalam larutan asam sulpat, tim ini mampu membuat pengukuran yang menunjukan ketiga keadaan ini dengan cara mengukur arus yang melaluinya ketika elektron dipindahkan oleh elektroda yang lain, merubahnya dari sebuah insulator menjadi konduktor kuat dan kembali menjadi insulator.

Dengan sifat insulator yang telah terukur, Lindsay mencatat bahwa jiak molekul ini dipertahankan pada kondisi konduktif tiggi (pada tegangan rendah) dan kemudian tegangan dinaikan, sambungan pada molekul ini dengan sendirinya mengeluarkan elektron , mendorongnya kembali menjadi insulator. Kondisi penurunan arus dengan naiknya tegangan disebut "resistansi diferensial negatif / Negative Diffrential Resistance" (NDR), yang memungkinkan sebuah peralatan dibuat hanya dengan dua elekroda, tidak tiga seperti yang biasa digunakan.

"NDR adalah basis untuk memori, saklar, dan elemen logika. Itu pernah diamati dalam dalam molekul tapi tidak pernah dalam kondisi terkendali, tidak pada tegangan rendah, dan tidak pada arah yang dapat diprediksi", kata Lindsay. "Kami telah bekerja keras untuk itu dan kami telah siap untuk berbagai aplikasi yang menarik".

Diterjemahkan oleh: Andi Suhandi, Puslit Fisika Serpong.

Sumber : James Hathaway, EurekAlert/19-02-2005

» kirim ke teman
» versi cetak
revisi terakhir : 27 April 2005

 

  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2022 LIPI