Elektronische apparaten worden steeds kleiner en op een gegeven moment zullen we de grens bereiken van wat op silicium gebaseerde technologie kan bereiken. Wanneer dat gebeurt, zullen we nieuwe manieren moeten vinden om nog kleinere apparaten te maken. Eén veelbelovende aanpak is het gebruik van polymeren, dit zijn lange ketens van moleculen die in verschillende vormen en maten kunnen worden gesynthetiseerd.

Polymeren hebben verschillende voordelen ten opzichte van traditionele op silicium gebaseerde materialen voor elektronische apparaten. Ten eerste zijn ze flexibeler en kunnen ze worden gebruikt om driedimensionale structuren te creëren. Ten tweede kunnen ze worden aangepast om specifieke elektronische eigenschappen te hebben, zoals geleidbaarheid of halfgeleiding. Ten derde kunnen polymeren bij lagere temperaturen worden verwerkt dan silicium, waardoor ze kosteneffectiever te vervaardigen zijn.

Onderzoekers onderzoeken al het gebruik van polymeren in een verscheidenheid aan elektronische apparaten, waaronder zonnecellen, light-emitting diodes (LED's) en transistors. Een van de meest veelbelovende toepassingen voor polymeren ligt echter in elektronische apparaten met één molecuul.

Elektronische apparaten met één molecuul zijn apparaten die uit één enkel molecuul zijn gemaakt. Deze apparaten kunnen worden gebruikt om ultrakleine computers, sensoren en andere elektronische apparaten te maken. Er zijn echter een aantal uitdagingen die moeten worden overwonnen om elektronische apparaten met één molecuul werkelijkheid te maken. Eén uitdaging is dat het moeilijk is om een ​​stabiel elektrisch contact tot stand te brengen tussen een enkel molecuul en een metalen elektrode. Een andere uitdaging is dat afzonderlijke moleculen vaak erg gevoelig zijn voor hun omgeving en gemakkelijk kunnen worden beschadigd door hitte, licht of andere factoren.

Ondanks deze uitdagingen boeken onderzoekers vooruitgang bij de ontwikkeling van elektronische apparaten met één molecuul. In 2016 creëerde een team onderzoekers van de University of California, Berkeley een transistor met één molecuul die bij kamertemperatuur kon werken. Dit was een grote doorbraak en het suggereert dat elektronische apparaten uit één molecuul op een dag kunnen worden gebruikt om computers en andere elektronische apparaten van de volgende generatie te maken.

Als onderzoekers de uitdagingen die gepaard gaan met elektronische apparaten met één molecuul kunnen overwinnen, kunnen deze apparaten een revolutie teweegbrengen in de elektronica-industrie. Elektronische apparaten met één molecuul kunnen worden gebruikt om snellere, kleinere en energiezuinigere computers en andere elektronische apparaten te maken. Deze apparaten kunnen ook worden gebruikt om nieuwe soorten sensoren en andere apparaten te creëren die met de huidige technologie niet mogelijk zijn.

Het potentieel van elektronische apparaten met één molecuul is enorm, en onderzoekers zijn optimistisch dat deze apparaten ooit werkelijkheid zullen worden.