U poređenju sa tradicionalnim elektronskim čipovima, optoelektronski čipovi nude veće brzine prenosa i širinu pojasa. Među njima, optički signali se mogu prenositi brzinom svjetlosti, nudeći značajne prednosti u oblastima brze komunikacije i prijenosa podataka. Očekuje se da će nanouređaji sa pojedinačnim molekulima kao optoelektronskim funkcionalnim centrima zadovoljiti zahtjeve za minijaturizacijom uređaja i poslužiti kao kamen temeljac za buduće molekularne optoelektronske uređaje. Nedavno su istraživači sa Fakulteta za hemiju i molekularno inženjerstvo na Univerzitetu u Pekingu, predvođeni profesorom Xuefeng Guom, zajedno sa saradnicima, postigli visoko kvantno zračenje fosforescencije/fluorescencije kovalentnim usidrenjem molekularnih mostova izolovanih i zaštićenih ciklodekstridima. Ovaj proboj je uspješno primijenjen u logičkim operacijama i komunikaciji u realnom vremenu. Srodni rad objavljen je na internetu pod naslovom 'Logičke operacije i komunikacija u realnom vremenu putem podesivih pobuđenih stanja u optoelektronskim čipovima s jednim molekulom' u časopisu 'Chemistry'.
Profesor Guo Xuefeng je objasnio da do danas još uvijek postoji prostor za poboljšanje performansi i stabilnosti pojedinačnih molekula u uređajima, uključujući omjer prebacivanja tranzistora s efektom polja, kvantni prinos dioda koje emituju svjetlost i radnu frekvenciju logičkih uređaja. Među njima, sprega između molekula i vanjskog okruženja je kritičan parametar. Jaka sprega može dovesti do hibridizacije molekula sa vanjskim svijetom, dok slaba sprega može oslabiti efekt modulacije vanjskih stimulansa, zahtijevajući daljnji razvoj u molekularnom inženjeringu, inženjeringu interfejsa i inženjerstvu elektroda.
„Stoga, na osnovu naše prethodne serije studija, naš tim je razvio još jedan multifunkcionalni jednomolekulski optoelektronski uređaj, koji se sastoji od molekularnog mosta sa centrima platine inkapsuliranogciklodekstrini, grafenske elektrode s prazninama na nanoskali i silikonski supstrat. Dva ciklodekstrina s obje strane oslabljuju vezu između molekula i okoline, čime se izbjegavaju odgovarajući neradijativni procesi. Grafenske elektrode mogu formirati robustan kovalentni interfejs sa molekulom, čime se dalje postiže multimolekularna integracija", rekao je profesor Guo Xuefeng.
Yang Chen, prvi autor članka i postdoktorski saradnik na Univerzitetu u Pekingu, izjavio je da bi dalje podešavanje i selektivna emisija fluorescencije i fosforescencije moglo omogućiti sveobuhvatne binarne i ternarne logičke operacije, kao i komunikaciju u realnom vremenu. Multifunkcionalni i efikasni jednomolekulski optoelektronski uređaji povezuju molekularnu elektroniku sa praktičnim poluvodičkim aplikacijama, demonstrirajući razorne prednosti jednomolekulskih optoelektronskih uređaja. Oni pružaju tehničku podršku za rušenje tehnoloških barijera i razvoj novih principa uređaja, što predstavlja važan korak za prelazak jednomolekulskih uređaja iz laboratorije u industrijsku proizvodnju.
