Molekulární počítadlo

Sto deset molekul buckminster fullerenu uspořádaných v jedenácti řadách po deseti (délka jedné řádky je kolem 10 nm = 1×10^-8 m), to je další důkaz pokroku moderních technologií směrem ke kontrole uspořádání látek na molekulární úrovni. Toto "molekulární počítadlo" vytvořili vědci ze známé laboratoře IBM v Curychu (viz Vesmír 76, 355, 1997/6). Hracím stolem pro tuto "partii kulečníku" je byla velmi hladká měděná deska se schody o výšce jednoho atomu mědi. Podél těchto schodů hrot skanovacího tunelovacího mikroskopu (STM) postrkoval kulaté molekuly C₆₀, jako se posouvají kuličky na drátku dětského počítadla (viz schéma). Tímto způsobem lze v principu ukládat informace při pokojové teplotě a velmi hustě. Bohužel rychlost takové paměti je neprakticky malá - "šťouchat" lze pouze jednu molekulu po druhé; při pokusu posouvat více molekul v řadě se řádka rozpadne. Rozumnější rychlost by snad mohlo být dosaženo v zařízení obsahujícím stovky nebo tisíce hrotů STM v matici k paralelnímu ukládání a zobrazování dat. Obrázek molekulárního počítadla byl získán skanovacím tunelovacím mikroskopem pracujícím v běžném zobrazovacím modu, kdy wolframový hrot posouvaný piezoelektrickými krystaly objíždí zkoumaný povrch ve velmi malé vzdálenosti. Hrot samozřemě nemůže proniknout do příliš jemných nerovností, proto vidíme molekuly C₆₀ ne jako koule, ale spíše jako kopečky se širokou základnou. Níže uvádím schéma experimentu (upraveo podle původního článku: Applied Physics Letters Vol. 69, str. 3016, 1996)