I dispositivi del futuro potrebbero contenere più dati in meno spazio, grazie alla nuova tecnologia molecolare

Un team di ricercatori dell'Institute of Science di Tokyo ha creato un nuovo materiale che può sfruttare i rotori molecolari per memorizzare le informazioni, una svolta nella microelettronica. Questo risultato - descritto nel Journal of the American Chemical Society - potrebbe gettare le basi per una generazione di memorie non volatili (come i ROM) che immagazzinano i dati a una densità molto più elevata di quella possibile con le attuali tecnologie dei semiconduttori.

Questa piattaforma utilizza piccole molecole conosciute come "rotori molecolari" che possono essere girate in direzioni diverse per rappresentare i bit di dati. Gli scienziati hanno cercato a lungo di creare qualcosa di simile, ma hanno dovuto affrontare la sfida di soddisfare quattro requisiti critici contemporaneamente.

• I rotori devono essere controllabili con un campo elettrico
• Devono mantenere la loro posizione a temperatura ambiente per l'archiviazione dei dati a lungo termine
• Devono avere abbastanza spazio vuoto intorno a loro per poter girare fisicamente senza rimanere bloccati
• Devono essere in grado di sopportare temperature fino a 150 °C

Il team di ricerca - guidato dal Professor Yoichi Murakami - ha risolto questo problema progettando un Covalent Organic Framework (COF) con una struttura cristallina a bassissima densità. Questa struttura unica, che non è mai stata documentata prima nei COF, crea lo spazio necessario affinché i rotori molecolari si muovano liberamente quando viene applicato un campo elettrico, pur rimanendo stabili a temperatura ambiente.

Si tratta di una svolta, perché i nostri COF sono un solido raro in cui i rotori dipolari possono capovolgersi quando vengono portati a temperature elevate, superiori a 200 °C, o sottoposti a campi elettrici sufficientemente forti, ma le loro orientazioni possono essere mantenute a lungo a temperatura ambiente. - Professor Yoichi Murakami.

I ricercatori hanno anche riferito che il materiale ha una durata termica prossima ai 400 °C. Anche se si prevede che l'applicazione di questa tecnologia nei dispositivi di consumo sia lontana molti anni, ha tracciato un percorso che altri potranno seguire. Un giorno, potremmo avere dispositivi di archiviazione digitale con una densità molto più elevata di quella attuale, consentendo di avere più dati in meno spazio.