Lietuvių literatūros klasikui, pirmajam Lietuvos mokslų akademijos ...
Lietuvių literatūros klasikui, pirmajam Lietuvos mokslų akademijos ...
Lietuvių literatūros klasikui, pirmajam Lietuvos mokslų akademijos ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
skaièiuosime naudodami<br />
molekules?<br />
lais, kurie pagrásti cheminiais signalais,<br />
ir su iðëjimo signalais, kurie nustatomi<br />
spektroskopiniais tyrimais. Viena pirmøjø<br />
vandens tirpalu pagrástø sistemø pavaizduota<br />
2 pav.<br />
Darinyje B apatinë dalis savyje turi tretinæ<br />
amino grupæ, taip pat galinèià prisijungti<br />
protonus. Ðioje sistemoje fluorescencija<br />
matoma tik tada, kai yra prisijungæ<br />
abu skirtingø rûðiø katijonai, taigi sistema<br />
veikia kaip AND loginiai vartai. Naudojant<br />
abi ðias sistemas lygiagreèiai (sistemà<br />
A naudojant pralaidumo reþimu, o<br />
sistemà B – fluorescencijos reþimu), gali<br />
bûti sukuriamas vadinamasis pusës<br />
skilties sumatorius (angl. half adder), kuris<br />
jau turi galimybæ susumuoti du skaièius:<br />
1+1=2. Modifikuojant sistemà B<br />
galima apdoroti ne du, o tris áëjimus vienu<br />
metu AND loginiuose vartuose. Stipresnë<br />
fluorescencija ðiuo atveju matoma<br />
tik tada, kai vandenilio, cinko bei natrio<br />
jonai yra prisijungæ vienu metu prie amino,<br />
karboksilato bei eterio receptoriø. Ði<br />
sistema potencialiai gali bûti panaudota<br />
„laboratorija ant lusto“ (angl. lab on chip)<br />
tipo árenginiuose, nes ðie jonai pasiþymi<br />
biosuderinamumu. Kituose XOR loginiuose<br />
vartuose visas vaidmuo tenka dariniui<br />
pseudorotaksanui, kurio molekulë<br />
pavaizduota 4 pav. Apvalus junginys,<br />
slankiojantis iðilgai molekulës, turi dvi stabilias<br />
cheminio ryðio padëtis. Tokie geometriniai<br />
izomerai gali turëti skirtingas optines<br />
ir elektrines savybes priklausomai<br />
nuo þiedo padëties.<br />
Visos skilties sumatoriaus (angl. full<br />
adder) realizacija, naudojanti fluoresceinà<br />
ir galinti atikti veiksmà 1+1+1=3,<br />
pavaizduota 5 pav.<br />
3 pav. XNOR ir XOR tinkamo reþimo lentelës<br />
A<br />
B<br />
2 pav. Pirmieji dariniai naudoti<br />
loginiams vartams formuoti<br />
Darinys A yra olefinas su virðutiniu receptoriumi,<br />
turinèiu keturias karboksilinës<br />
rûgðties anijonø grupes, galinèias<br />
prisijungti prie kalcio. Apatinë dalis yra<br />
kinolino molekulë, kuri yra vandenilio jonø<br />
receptorius. Loginiai vartai veikia taip:<br />
kai nëra nei Ca 2+ nei H + , chromoforo didþiausia<br />
sugertis UV/VIS ties 390 nm. Kai<br />
kalcio jonas prisikabina, atsiranda mëlynasis<br />
postûmis sugerties spektre ir sugertis<br />
ties 390 nm sumaþëja. Tuo tarpu<br />
protonai sukelia raudonàjá postûmá, ir kai<br />
abu katijonai yra vandenyje, bendras rezultatas<br />
– minëtoji sugertis ties 390 nm.<br />
Ði sistema veikia tarsi þinomi informatikoje<br />
XNOR loginiai vartai sugerties reþimu<br />
ir kaip XOR vartai pralaidumo reþimu.<br />
XNOR ir XOR tinkamo sugerties reþimo<br />
lentelës pateiktos 3 pav.<br />
Rotaksanas<br />
Polirotaksanas<br />
4 pav. Rotaksanø veikimo schema<br />
5 pav. Visos skilties sumatorius<br />
Kiti taikymai ir ateitis<br />
Esminiai sunkumai, su kuriais teks<br />
susidurti kuriant tikràjà (komercinæ) molekulinës<br />
elektronikos technologijà, yra<br />
bauginantys. Kol kas sparèiausia paþanga<br />
– tik ávardijant tyrëjø laukianèius<br />
sunkumus ir prognozuojant naujus molekulinius<br />
prietaisus. Molekulinës architektûros<br />
multiplekseriai turëtø sujungti<br />
mikroniniø ir nanometriniø matmenø darinius.<br />
Buvo pademonstruotas ir stiprinanèio<br />
lauko nanotranzistoriaus veikimas.<br />
Molekulinë elektronika suteikia pagrástø<br />
vilèiø praplësti Mûro dësná, þvelgiantá<br />
kompiuteriø moksle toliau, nei dabar<br />
numatoma naudojant tradicinius siliciu<br />
pagrástus integrinius grandynus.<br />
Tad dabar mokslininkø laukia uþdavinys<br />
integruoti daugelá tokiø prietaisø. Ir pagaliau<br />
në vienas suformuotas molekulinës<br />
elektronikos loginis ar atminties<br />
prietaisas dar nebuvo patikrintas patikimumo,<br />
temperatûros stabilumo ir kitais<br />
poþiûriais. Ðiuo metu ðiems uþdaviniams<br />
jau ruoðiamasi. Tai tik dalis galimybiø,<br />
kurias suteiks molekulinës elektronikos<br />
integriniø grandynø technikos<br />
plëtra, ir tik dalis kliûèiø, kurias reiks<br />
áveikti, kol ta plëtra bus pasiekta.<br />
Mokslas ir gyvenimas 2012 Nr. 11-12 5
Change language