分子算盘存储海量信息

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页面上的凸起圆点可以被仔细排列,向盲人读者传达信息。现在,科学家们借鉴了盲文策略,并将其应用于分子。采用这项技术的设备,在《科学》杂志最新一期发表的一篇论文中描述,每平方英寸可以存储高达 100 吉比特的数据。

许多分子系统可以存储信息,因为它们具有两种不同但同样稳定的构型,并且可以在两者之间可靠地切换。然而,将这些效应放大到更大的系统可能极其困难。在新的设计中,意大利博洛尼亚国家研究委员会-ISMN 的 Massimiliano Cavallini 和他的同事们利用了一类称为轮烷的化合物。这些分子形状像微型杠铃,环绕着细手柄。“它们的结构类似于算盘,表明它们可以用作人工机器的可切换组件,这些机器在分子水平上通过机械运动发挥作用,”科学家们指出。

该团队生长了三种分子类型的薄膜,并使用原子力显微镜的探针检查了它们的表面。最初,表面保持光滑,但研究人员发现,当他们增加施加的压力时,每行中的环形成了可预测的点阵列,可以编码数据。根据报告,点的数量与显微镜扫描的长度直接相关,而点之间的间距由薄膜的厚度决定。“我们的方法能够同时写入多个点,”作者总结道。“这可能使其适用于扩展到基于多扰动源的平版印刷术,例如冲压模具。”

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