Palyginti su tradiciniais elektroniniais lustais, optoelektroniniai lustai siūlo didesnį perdavimo greitį ir pralaidumą. Be to, optiniai signalai gali būti perduodami šviesos greičiu, o tai suteikia didelių pranašumų didelės spartos ryšio ir duomenų perdavimo srityse. Tikimasi, kad nanoprietaisai su atskiromis molekulėmis kaip optoelektroniniai funkciniai centrai patenkins įrenginių miniatiūrizavimo poreikį ir bus būsimų molekulinių optoelektroninių prietaisų kertinis akmuo. Neseniai Pekino universiteto Chemijos ir molekulinės inžinerijos koledžo mokslininkai, vadovaujami profesoriaus Xuefeng Guo, kartu su bendradarbiais pasiekė aukštą kvantinį fosforescencijos / fluorescencijos spinduliavimą, kovalentiškai pritvirtindami molekulinius tiltelius, izoliuotus ir apsaugotus ciklodekstrinais tarp grafeno elektrodų. Šis laimėjimas buvo sėkmingai pritaikytas loginėse operacijose ir komunikacijoje realiuoju laiku. Susijęs darbas buvo paskelbtas internete žurnale „Chemistry“ pavadinimu „Loginės operacijos ir realiojo laiko komunikacija per derinamas sužadintas būsenas vienos molekulės optoelektroniniuose lustuose“.
Profesorius Guo Xuefeng paaiškino, kad iki šiol vis dar yra galimybių pagerinti atskirų molekulių veikimą ir stabilumą įrenginiuose, įskaitant lauko tranzistorių perjungimo santykį, šviesos diodų kvantinę galią ir loginių įrenginių veikimo dažnį. Tarp jų molekulių ir išorinės aplinkos ryšys yra svarbus parametras. Stiprus ryšys gali sukelti molekulių hibridizaciją su išoriniu pasauliu, o silpnas ryšys gali susilpninti išorinių dirgiklių moduliavimo poveikį, todėl reikia toliau plėtoti molekulinę inžineriją, sąsajų inžineriją ir elektrodų inžineriją.
„Todėl, remdamasi mūsų ankstesnių tyrimų serijomis, mūsų komanda sukūrė kitą daugiafunkcį vienos molekulės optoelektroninį įrenginį, sudarytą iš platinos centre esančio molekulinio tiltelio, įdėtociklodekstrinai, grafeno elektrodai su nanoskalės tarpais ir silicio substratas. Du ciklodekstrinai abiejose pusėse susilpnina ryšį tarp molekulės ir aplinkos, taip išvengiant atitinkamų neradiacinių procesų. Grafeno elektrodai gali sudaryti tvirtą kovalentinę sąsają su molekule ir toliau pasiekti kelių molekulių integraciją“, - sakė profesorius Guo Xuefeng.
Yang Chen, pirmasis straipsnio autorius ir Pekino universiteto doktorantas, teigė, kad tolesnis derinimas ir selektyvus fluorescencijos ir fosforescencijos spinduliavimas gali sudaryti sąlygas visapusiškoms dvejetainėms ir trejiosioms loginėms operacijoms, taip pat bendravimui realiuoju laiku. Daugiafunkciniai ir veiksmingi vienos molekulės optoelektroniniai prietaisai sujungia molekulinę elektroniką su praktiškomis puslaidininkių programomis, parodydami trikdančius vienos molekulės optoelektroninių prietaisų pranašumus. Jie teikia techninę pagalbą laužant technologines kliūtis ir kuriant naujus pagrindinius įrenginius, o tai yra svarbus žingsnis vienos molekulės prietaisams pereinant iš laboratorijos į pramoninę gamybą.
