Предложен способ повысить доверие к самосборным нанообъектам

Иллюстрация частного случая процесса самосборки. (кликните картинку для увеличения)

Иллюстрация частного случая процесса самосборки. (кликните картинку для увеличения)

02.12.2009 (20:56)
Просмотров: 2727
Рейтинг: 2.00
Голосов: 2

Теги:
нанообъекты, самосборка, нанотрубка, наночастица, допуск,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Группа ученых из Испании опубликовала теоретическую работу, на основе которой в будущем можно будет создать вычислительные наноустройства, не смотря на отсутствие должных методов контроля качества, полученных методикой самосборки нанообъектов. Грубо говоря, исследователи предложили метод создания надежных систем из «ненадежных» компонент.

Нанообъекты, хоть и весьма перспективны, но достаточно дороги в производстве. Наука еще не обладает достаточным инструментарием, чтобы манипулировать в буквальном смысле отдельными атомами. Поэтому для создания тех или иных нанообъектов чаще всего прибегают к так называемому процессу самосборки, когда при определенных условиях нужные структуры «самособираются» из подготовленного сырья.

К сожалению, процессы самосборки нанообъектов еще не достаточно изучены, чтобы можно было гарантировать качество полученных на выходе нанотрубок, наночастиц и т.п. В естественном процессе всегда необходимо предусматривать определенные «допуски» как по структуре, так и по химической чистоте получаемых объектов. Эти «отклонения» от идеальной структуры могут в будущем в значительной степени отразиться на предсказуемости свойств и, самое главное, надежности как отдельного нанообъекта, так и устройства, созданного на его основе.

В своем последнем теоретическом исследовании, изданном в журнале Nanotechnology, группа исследователей из Испании обратилась к проблемам подобных «допусков» в процессе самосборки для случая построенных на базе нанопереключателей систем обработки сигналов. В рассмотренном ими частном случае система состояла из металлических наночастиц, связанных с двумя электродами органическим лигандом, и нанопереключателя. Такая система имеет ярко выраженный резонанс при переменном напряжении, поданном на электроды. Структуры подобного рода могут использоваться для обработки некого внешнего сигнала с целью выделения веса различных гармоник в сложном колебании.

На основе феноменологической модели группа показала, что создание действительно предсказуемых структур возможно даже при наличии определенных «допусков» в каждом отдельном нанопереключателе. В своих расчетах они учли не только случайность процесса самосборки, но и стохастическую природу электронного переноса, а также тепловые помехи. Согласно полученным результатам для того, чтобы обеспечить надежную (предсказуемую) обработку сигнала, необходимо предусмотреть определенное количество нанопереключателей, приходящихся на 1 бит информации (т.е. сформировать своего рода избыточность цепи). Полученная избыточность была бы полезна еще и для того, чтобы, взаимодействуя между собой, соседние нанопереключатели могли влиять друг на друга, обеспечивая так называемый «принцип большинства», т.е. компенсируя несовершенство друг друга и выдавая на выходе наиболее вероятный результат.

Работа испанских ученых имеет принципиальное значение для развития вычислительных устройств на основе нанообъектов. Исследования в этой области будут продолжаться.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100