Ученые передвинули отдельные молекулы

Международная команда ученых осуществила контролируемое перемещение отдельных органических молекул на серебряной поверхности на расстояние до 150 нм и с точностью до 0,01 нм. Таким образом, может передаваться информация, зашифрованная в строении и составе молекул. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Коллектив ученых из Австрии, Германии и США задались вопросом, может ли отдельная молекула быть передвинута в конкретное место, а затем возвращена в исходную точку, и сколько времени зайдет этот процесс.

В ходе исследования ученые выстроили отдельные органические молекулы в определенном положении на серебряной поверхности с помощью иглы сканирующего туннельного микроскопа. В этой ориентации молекулы оставались чрезвычайно подвижными даже при -266 °C. Ученые показали, что несмотря на очень плоскую поверхность, молекулы двигались только в одном направлении. При воздействии электрического поля, электростатические силы заставляли молекулу двигаться по ее изначальному пути в прямом или обратном направлении в зависимости от направления приложенных сил. Таким образом одиночные молекулы могли быть отправлены и приняты на расстояние до 150 нм с чрезвычайно высокой точностью — 0,01 нм. Исследователи также измерили затраченное на этот процесс время, и рассчитали скорость отдельной молекулы, которая оказалась равна примерно 0,1 мм/c.

Кроме того исследователи успешно провели эксперимент по перемещению молекулы между двумя зондами. Для этого игла-«отправитель» прикладывала к молекуле силу, которая перемещала ее точно к игле-«приемнику». Таким образом, через элементарный состав и расположение атомов в молекуле, может быть закодирована информация, которую можно передать на относительно большое расстояние с высокой пространственной точностью.