未来的计算机硬盘驱动器可能由智能分子组成。研究人员发现了一种单分子“开关”，它可以像晶体管一样发挥作用，并提供存储二进制信息的潜力——例如经典计算中使用的 1 和 0。
该分子的大小约为 5 平方纳米。这意味着超过 10 亿个它们适合人类头发的横截面。
这一突破背后的国际科学家团队认为，他们发现的分子可以提供每平方英寸约 250 TB 的信息密度——这是当前硬盘驱动器存储密度的 100 倍左右。
尽管研究人员并不期望他们发现的特定分子会用于真正的硬盘驱动器，但这项研究是一个重要的概念证明，让我们更接近真正分子电子学的美丽新世界。
在这项研究中，可以使用小的电输入来切换有机盐的分子以显示亮或暗——提供二进制信息。至关重要的是，这些信息可以在室温和正常气压下写入、读取和擦除。这些是分子在计算存储设备中实际应用的重要特征。大多数以前针对类似应用的分子电子学研究都是在真空和极低温度下进行的。
用扫描隧道显微镜看到的智能分子开关的图像。每个明亮的方块都是一个开关(标记的版本显示了如何使用明暗方块提供二进制信息)信用：Kunal Mali 博士，KU Leuven
兰开斯特大学电化学表面科学高级讲师兼该研究的首席研究员 Stijn Mertens 博士说：“分子必须拥有一整套特性才能用作分子记忆。除了可以在在环境条件下的两个方向，它必须在明暗状态下长时间保持稳定，并且在称为自组装的过程中自发地形成只有一个分子厚的高度有序的层。我们是第一个例子在同一个分子中结合了所有这些特征。”
在实验室实验中，研究团队在扫描隧道显微镜中使用小电脉冲将单个分子从亮转为暗。他们还能够在事后读取和删除信息，只需按一下按钮。
在转换过程中，电脉冲改变了有机盐中阳离子和阴离子堆叠在一起的方式，这种堆叠导致分子呈现亮或暗。除了转换本身，分子的自发排序也很重要：通过自组装，它们找到了进入高度有序结构(二维晶体)的方法，而无需像目前使用的电子产品。
“因为化学使我们能够以大量的原子精度制造具有复杂功能的分子，分子电子学可能会有非常光明的未来，”默滕斯博士说。