科學家們在開發微觀電路方麵（miàn）麵臨著一些障礙（ài），比如如何可靠地控製流經一個（gè）隻有單分子厚度的電路中的（de）電流。現在，美國羅切斯（sī）特大學化學工程助理教授亞曆山（shān）大?謝斯特帕羅夫（fū）成功做到了這一點，朝著研製納米級電路又邁進了一步。
      “直到（dào）現在（zài），科學家們一直無法可靠（kào）地（dì）直接引導電流從一個分（fèn）子流向另一個分子。”謝（xiè）斯特帕羅夫說，“但這正是（shì）隻有一個或兩個分子厚的電子電路工（gōng）作時需要做的（de）。”
      在這項實驗中，謝斯特帕羅夫利用一個簡單的微觀電路為一（yī）個有機發光二極管（OLED）供電，電路的正負極之間通過一張隻有一（yī）個分子厚的有機材料薄膜連接。最近公布的研究已經表明（míng），在如此薄的電（diàn）路中，要控製電流在兩極之間的流動非常難（nán）。而（ér）謝斯特帕羅（luó）夫在發表於《先進材料界麵》雜誌上的論文中解釋說，解決這一問題的關鍵是增加一個分子惰性層。
      據物理學家組（zǔ）織網4月22日（北京時（shí）間）報道，這個惰性（xìng）層或非反應性層是由直鏈有機分子構成的。在其上麵分布著一層環狀的芳香族分子，充當傳導電子電荷的導線；而惰性層就如導線的（de）塑料外殼一樣，可（kě）以起到絕緣的作用。由於（yú）下麵的惰（duò）性層不能與（yǔ）上層發生反應，器件的電子特性僅通過上層（céng）就可以決定。
      借助（zhù）這種雙層（céng）排列，謝斯特帕（pà）羅夫能（néng）夠對電（diàn）荷的（de）轉移進行調控。通過（guò）改變官能團??用於取代分子中的氫並（bìng）決定分子具有哪（nǎ）些獨特化學反應的原子或原子團，他（tā）可以更準確地控製（zhì）電流在（zài）電極和上（shàng）層有機分子層之間移動的速（sù）度。
      在分子電子器件中，一些官能團會加快電荷轉移，另一些則可使電（diàn）荷轉移速度慢下來。正是惰（duò）性層的加（jiā）入，謝斯特帕羅夫能夠減少上層受到（dào）的幹擾，由此便可通過改變官能團來達到設備所需的精確的電荷轉移速度，例（lì）如，發光二極管可能需要更快的電荷轉移速度才（cái）能保持特定的發光；而生（shēng）物醫學注射裝置可能需要電荷以（yǐ）更慢的速度轉移。
      雖然謝斯特帕（pà）羅夫克服了一個大障礙，但要（yào）讓雙層（céng）分子電子器件走向實際應用，還需開展大量工作。下一個挑戰將是耐（nài）用性。“我們開發的這個係統（tǒng）在高溫下會迅速退化。”謝斯特帕羅（luó）夫說，“我們需要的是能夠持續運行數年的設（shè）備，這（zhè）得花點時（shí）間才能實現。”

    總編（biān）輯圈點
      IT業界一直期待電路進一步集成，但（dàn）細微到（dào）納（nà）米級（jí），電流的性質就不像普（pǔ）通電路裏那樣容易（yì）掌握。要讓幾個（gè）或幾十個分子上的電子流絕（jué）不出錯，科學家必須引入新材料，其中大多含（hán）碳??石墨烯、碳（tàn）納米管、RNA等等。此次，化學家起用了芳香族（zú）有機物，它結構上的變化多端也可以化作電路的多樣性。我們確信，未來信息產業離不開（kāi）超級省電、靈敏、小巧的電子件，而歸根結底，它們（men）是無數次化學實驗的成果。