Une équipe de chercheurs du Biodesign Institute de l'université d'Arizona State a conçu un composant électronique à partir d'une molécule unique : une diode moléculaire.
Concevoir des diodes plus petites, moins chères, plus rapides et plus efficaces représente un grand espoir pour le futur de l'électronique. Les diodes en électronique représentent un ingrédient essentiel, elles sont utilisées partout et dans toutes les puces électroniques de l'industrie du semiconducteur. Les experts de cette industrie ont depuis longtemps annoncé que la fameuse loi de Moore, sur l'évolution de la microélectronique, qui stipule que le nombre de transistors intégrés sur une puce en silicium double tous les 18-24 mois, risque bientôt de ne plus pouvoir être respectée car l'on atteint déjà les limites physiques en termes de taille pour la gravure des transistors. Comme les transistors, les diodes sont irremplaçables, par exemple pour des systèmes de conversion de puissance, pour les radios, les portes logiques, des photo détecteurs, ou en électro luminescence (les fameuses LEDs).
Le principe d'une diode est de ne laisser passer le courant que dans une unique direction. Pour qu'une molécule ait cette propriété, elle doit être physiquement asymétrique, et bien sûr pouvoir s'intégrer dans un circuit électronique, c'est-à-dire avec un coté capable de former une liaison covalente avec l'anode chargée négativement, et l'autre coté avec la cathode chargée positivement. L'idée de surpasser les limites de l'électronique sur silicium grâce à l'électronique moléculaire existe déjà depuis un certain temps : en 1974 les chimistes Mark Ratner et Ari Aviram avaient lancé l'idée. Cela fait donc plus de trente ans que les chercheurs se penchent sur la faisabilité de l'électronique moléculaire.
La plupart des efforts faits dans cette direction impliquent de nombreuses molécules, mais seules de très récentes tentatives ont été fructueuses dans l'utilisation de molécules uniques. Un des défis est de relier une molécule unique à au moins deux électrodes et à y faire passer du courant. Un autre défit implique l'orientation de la molécule dans le système. Les chercheurs sont maintenant capables de faire ceci, en construisant un système mono moléculaire avec une orientation bien définie.
