La Nanoelectrónica y la Electrónica Molecular

Abstract

La Nanoelectrónica y la Electrónica Molecular Jorge M. Seminario and Karim Salazar Department of Chemical Engineering Department of Electrical and Computer Engineering Department of Materials Science and Engineering Texas A&M University College Station, Texas, USA E-mail: seminario@tamu.edu Recibido el 10 de diciembre del 2016; aceptado el 18 de diciembre del 2016 DOI: https://doi.org/10.33017/RevECIPeru2016.0007/ Resumen La nanotecnología ofrece herramientas para el diseño de sensores automatizados capaces de neutralizar agentes tóxicos mediante el desarrollo de operaciones lógicas y comunicación de la información. El uso de componentes moleculares en la fabricación de nanosensores, resulta ventajoso debido a la alta capacidad de transmisión de información, eficiencia y rapidez de las operaciones. El objetivo es desarrollar nanosensores inteligentes mediante operadores lógicos en base a la interacción del potencial electrostático molecular y el transporte de información mediante señales vibracionales. El presente trabajo muestra resultados preliminares basados en principios básicos de la materia, como la mecánica cuántica, mecánica molecular y dinámica molecular. Las cascadas de compuertas lógicas moleculares operarían a través de señales basadas en el potencial electrostático molecular. Permitiendo la realización de funciones matemáticas de todo tipo mediante arreglos de compuertas lógicas. Siendo los valores positivo y negativo del potencial electrostático señales de entrada y salida de una compuerta lógica. Finalmente, la información contenida en la salida seria transportada mediante fluctuaciones de los modos vibracionales a través de moléculas lineales en el rango de terahertz (THz). Descriptores: Nanotecnología, nano-sensores programables, compuertas lógicas moleculares, potenciales electrostáticas moleculares, transporte eléctrico, señales vibracionales. Abstract Nanotechnology offers tools for the design of automated sensors capable of neutralizing toxic agents through the development of logical operations and communication of information. The use of molecular components in the manufacture of nanosensors is advantageous because of the high capacity of information transmission, efficiency and speed of operations. The goal is to develop intelligent nanosensors using logical operators based on the molecular electrostatic potential interactions and the transport of information through vibrational signals. The current work shows preliminary results based on basic principles of matter, such as quantum mechanics, molecular mechanics and molecular dynamics. The cascades of molecular gates would operate through signals based on molecular electrostatic potential. These logical gate arrays will allow us to perform all kind of mathematical functions. The positive and negative values of the molecular electrostatic potential will be the input and output signals of a logic gate. Finally, the information contained in the output will be transported through linear molecules by fluctuations of vibrational modes in the terahertz (THz) range. Keywords: Nanotechnology, programmable nano-sensors, logic gates, molecular electrostatic potential, electron transport, vibrational signals.