سوییچهای نوری حساس به فوتون
به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان؛ بسیاری از محققان حوزهی رایانهها و ابزارهای هوشمند در تلاش هستند با کوچکتر کردن تجهیزات، قدرت آنها را افزایش دهند. گروهی از محققان دانشگاه پکینگ چین (Peking University) موفق به ساخت یک فوتوسوییچ1 (Photoswitch) شدهاند که تنها شامل یک مولکول نور بوده و در زمان برخورد یک فوتون با آن، خاموش و روشن میشود. این سوییچ در سیستمهایی که بهجای الکتریسیته از نور استفاده میکنند به کار خواهد رفت. بهعنوان مثال ممکن است، با توسعهی بیشتر آن، بتوان از نسخهی نهایی در مزرعههای خورشیدی، ابزارهای حساس به نور، پزشکی و منطق نوری که برای انتقال اطلاعات از نور استفاده میکنند، بهرهمند شد. محققان معتقدند، نور از الکتریسیته سریعتر حرکت میکند و این موضوع سرعت پردازشها را افزایش خواهد داد.
گروههای مختلفی از محققان از چند سال گذشته در حال ساخت سوییچهای تکمولکولی هستند. مولکولهای آزاد در زمان جذب نور مرئی باز شده و با جذب نور فرابنفش بسته میشود. این موضوع به محققان اجازهی ساخت سوییچهای حساس به نور را میدهد.
یکی از مشکلات سوییچهای نوری و سیستمهایی که از نور برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند، ناپایدار بودن و ناتوانی در تغییر وضعیت آنها است.
در سال 2003 محققان دانشگاه گرونینگن هلند (University of Groningen) از یک مولکول در بین الکترودهای طلا استفاده کردند. سوییچ آنها به نور مرئی واکنش نشان میداد؛ اما نمیتوانست در زمان جذب نور فرابنفش به حالت قبلی خود بازگردد. در مقابل، محققان از الکترودهای لولههای نانو کربنی یا گرافن استفاده کنند؛ اما مشکل برطرف نشد. دلیل مشکل به وجود آمده عدم توانایی تعامل مولکولها در بین الکترودها است.
محققان پکینگ، برای برطرف کردن مشکل ذکر شده، نوعی بخار شیمیایی، قرار دادن الکترون روی نور و چندین فناوری دیگر استفاده کردند. آنها موفق شدند در زمان آزمایش سوییچ خود، بیش از 100 بار آن را خاموش و روشن کنند.
محققان گفتند: «ما در حال تحقیق هستیم تا ببینیم؛ آیا میتوان از مولکولهای مختلف برای ساخت سوییچهای چند سطحی استفاده کرد؟»
در بیشتر مواقع عمر اتصالات مولکولی تنها چند دقیقه، چند ساعت ی در بهترین حالت چند روز است؛ اما محققان چینی موفق به ساخت سوییچی شدهاند که میتواند بیش از یک سال پایدار باقی بماند.
___________________________
1- فوتوسوییچ یا سوییچ فوتو-الکتریک، نوعی حسگری است که حضور نور در محیط یا تغییرات آن را تشخیص میدهد.
