Molekulare Logik mit Speicherfunktion
Molekulare Logik mit Speicherfunktion
复制标题
具有言语功能的分子逻辑
DOI：
10.1002/ange.200906705
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发表时间：
2010
影响因子：
--
通讯作者：
Uwe Pischel
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Uwe Pischel
信息管理的相关内容是摩尔法的规定，所有 18-24 Monate eine Verdopplung der Transistordichte in einem elektronischen Schaltkreis vorhersagt。微芯片生产中的最先进的光刻技术已被广泛应用。这样的选择是一种自下而上的策略，即功能的构建（datenverarbeitenden），它是一种由分子构成的结构。在信息技术中，逻辑功能集中于海滩上的特定操作的分子系统中。 Im Jahr 1993 haben de Silva und Mitarbeiter den prinzipiellen Nachweis geliefert, dass derUniversalCharakter des Logikkonzepts dessen Umsetzung in bistabilen molecularkularen Systemen mit nichtelektrischen Inputs und Outputs erlaubt.[1]分子逻辑在不同的情况下是在功能集成、逻辑重构、可逆逻辑、重置、任意操作和信号通信等方面进行的。是 mit einfachen Logikgattern wie AND、OR、INH、XOR usw。 anfing, hat mittlerweile einen hohen Grad an Komplexität gewonnen und stellt molecularulare Pendants for Addierer-Subtrahierer,[2] 编码器-解码器 [3] 和多路复用器-解复用器 bereit.[4] Diese logischen Operationen haben gemeinsam, dass sie kombinatorischer Natur sind。这是最重要的，因为应用程序的输入是与功能相关的。该逻辑是根据输入、系统状态和当前输入的时间顺序进行的逻辑功能。逻辑顺序隐含于存在的言语功能中。 Diese Eigenschaft erfordert die Einführung von Rückkopplungsschleifen，die einen Ausgang eines Logikgatters mit einem seiner Eingänge verbinden (Abbildung 1)。在 Elektronik 的惯例中，您可以找到包含触发器、锁存器和寄存器的 Speicherelementen 中的逻辑分析。 Raymo 等人的逻辑学是由 Raymo 等人编写的。请参阅 OR-Gatter mit einer Rückkopplung。 Dafür wurde eine Kombination aus zwei molecularkularen Schaltern benutzt: einem photochromen Spiropyran/Merocyanin-System und einem 4, 4о-Pyridylpyridiniumderivat mit einem elektroaktiven protonierten Zustand.[5] Protonentransfer ermöglichte die Kommunikationen zwischen den Schaltern, and das gespeicherte Bit war for etwa 11 Stunden stable. Kürzlich erzielte die Gruppe um van der Boom Fortschritte bei der Entwicklung höherer molecular sequenzieller Logik，die die grundlegende Funktion eines molecularkularen Random-Access-Speichers (RAM) und eine Rekonfiguration zwischen kombinatorischer und sequenzieller Logik einschließt.[6] Die Resultate dieser Arbeiten werden später in diesem Highlight diskutiert。在 Tastaturschloss 中，通过 Geldautomaten verwendet 的 Nutzeridentifikation，可以将 Logik 实现为现实。 Im Jahr 2007 präsentierte die Gruppe um Shanzer das erste molecularkulare Tastaturschloss, das auf einer Pyren-Fluorescein-Diade mit einer Siderophorbrücke als Fe3+-Rezeptor basierte.[7]荧光素荧光系统是在发色团、pH-abhängiger 荧光素发射和 Fe3+-induzierter Fluoreszenzlöschung 之间进行能量转移平衡的系统。 Durch die geschickte Ausnutzung eines pH-abhängigen kinetischen Effekts auf die …
Komponenten für die Informationsverarbeitung ist durch das Gesetz von Moore beschrieben, das alle 18–24 Monate eine Verdopplung der Transistordichte in einem elektronischen Schaltkreis vorhersagt. Gegenwärtig genutzte lithographische Techniken für die Produktion von Mikrochips haben Grenzen bezüglich ihrer räumlichen Auflösung. Daher hat die Suche nach Alternativen ein erhöhtes Interesse an Bottom-up-Strategien, dh der Konstruktion von funktionellen (datenverarbeitenden) Einheiten aus molekularen Bausteinen, hervorgerufen. In Anbetracht der zentralen Rolle von logischen Funktionseinheiten in der Informationstechnologie hat die Entwicklung molekularer Systeme für logische Operationen spezielle Beachtung gefunden. Im Jahr 1993 haben de Silva und Mitarbeiter den prinzipiellen Nachweis geliefert, dass der universelle Charakter des Logikkonzepts dessen Umsetzung in bistabilen molekularen Systemen mit nichtelektrischen Inputs und Outputs erlaubt.[1] Seither wurde molekulare Logik in viele Richtungen erweitert, was unter anderem funktionelle Integration, logische Rekonfiguration, reversible Logik, Resetting, volloptische Operationen und Signalkommunikation einschließt. Was mit einfachen Logikgattern wie AND, OR, INH, XOR usw. anfing, hat mittlerweile einen hohen Grad an Komplexität gewonnen und stellt molekulare Pendants für Addierer-Subtrahierer,[2] Enkoder-Dekoder [3] und Multiplexer-Demultiplexer bereit.[4] Diese logischen Operationen haben gemeinsam, dass sie kombinatorischer Natur sind. Das heißt, dass zeitlich vorhergehende Applikationen von Inputs keinen Einfluss auf die Funktion der Komponente haben. Dagegen ist sequenzielle Logik eine Funktion von vorhergehenden Inputs, dem momentanen Zustand des Systems und den aktuellen Inputs. Sequenzielle Logik impliziert somit die Existenz einer Speicherfunktion. Diese Eigenschaft erfordert die Einführung von Rückkopplungsschleifen, die einen Ausgang eines Logikgatters mit einem seiner Eingänge verbinden (Abbildung 1). In der konventionellen Elektronik findet sequenzielle Logik Anwendung in Speicherelementen wie Flip-Flops, Latches und Registern. Eines der ersten Beispiele von noch immer selten berichteter molekularer sequenzieller Logik ist ein von Raymo etal. beschriebenes OR-Gatter mit einer Rückkopplung. Dafür wurde eine Kombination aus zwei molekularen Schaltern benutzt: einem photochromen Spiropyran/Merocyanin-System und einem 4, 4о-Pyridylpyridiniumderivat mit einem elektroaktiven protonierten Zustand.[5] Protonentransfer ermöglichte die Kommunikationen zwischen den Schaltern, und das gespeicherte Bit war für etwa 11 Stunden stabil. Kürzlich erzielte die Gruppe um van der Boom Fortschritte bei der Entwicklung höherer molekularer sequenzieller Logik, die die grundlegende Funktion eines molekularen Random-Access-Speichers (RAM) und eine Rekonfiguration zwischen kombinatorischer und sequenzieller Logik einschließt.[6] Die Resultate dieser Arbeiten werden später in diesem Highlight diskutiert. Ein Tastaturschloss, wie es zB zur Nutzeridentifikation bei Geldautomaten verwendet wird, kann mit sequenzieller Logik realisiert werden. Im Jahr 2007 präsentierte die Gruppe um Shanzer das erste molekulare Tastaturschloss, das auf einer Pyren-Fluorescein-Diade mit einer Siderophorbrücke als Fe3+-Rezeptor basierte.[7] Die Fluoreszenzantwort des Systems beruht auf der Balance von Energietransfer zwischen beiden Chromophoren, pH-abhängiger Fluorescein-Emission und Fe3+-induzierter Fluoreszenzlöschung. Durch die geschickte Ausnutzung eines pH-abhängigen kinetischen Effekts auf die …