科学家开发出微型化学开关朝着制造‘分子计算机’迈出一大步

【路透社华盛顿8月17日电】研究人员今天说，他们开发出的微型化学开关可以构成快速、廉价的微型计算机的基础，这样的计算机将能“从事我们现在无法想象的工作”。
这些细如毛发的开关可以重复开启和关闭，从而有可能用来制造随机存取存储器。随机存取存储器是计算机中的关键设备，它使用户能够保存和任意处理信息。
洛杉矶加州大学的这个研究小组希望他们已经朝着制造“分子计算机”迈出了一大步。分子计算机将淘汰掉今天体积庞大、笨重和能耗巨大的硅计算机。
该校化学教授弗雷泽·斯托达特是这些开关的设计者。他在接受电话采访时说，“分子开关传达出了这样一个信息：我们将使计算机变得尽可能小
研究人员预言说，有朝一日，分子计算机将取代基于硅芯片的计算机，并且最终使计算机有可能变得十分微小，例如可以编织到衣料中。它们将能安全地保存大量数据，人们不必过多担心出现系统崩溃或其他故障。
微型开关的基础是一种名叫环连体（catenane）的分子。按照本周出版的《科学》杂志的描述，环连体分子由两个微小的、互相连锁的环状结构组成，这种环状结构本身是由原子连结而成的。
通过施加电脉冲可以移走一颗电子，从而导致一个环出现翻转或绕另一个环旋转。这便打开了开关。而把电子送回原处则可使开关关闭。
去年，这个研究小组曾以一种名叫rotaxane的分子制作过效果不那么好的开关。那个开关只能工作一次。而新研制的开关可以反复开启和关闭——它们之间的区别就像是只能一次性记录信息的CD—ROM与可以反复擦写的光盘之间的区别。