坐了近 10 年冷板凳，我终于把单个分子做成了开关

因为如果把这个分子放在溶液当中，我们可以用紫外光和可见光去调控分子在开环、关环两种结构的可逆变化，从而实现开关的功能。

2007 年，我和我的合作者将两种 " 魔幻分子 " 接在碳纳米管的电极上，制备成了电子器件。

很遗憾，经过多次尝试，这些器件仅仅实现了单向的从低态到高态。也就是说，只能让分子从关闭到打开，不能让它从打开到关闭，没有实现可逆性。这样的结果对我们来说是当头一棒，随之而来的是情绪的低落和遗憾。

后来经过多年的仔细思考，我们认为问题在于电极。分子与电极间的强强相互作用影响到了分子原有的性质，所以分子失去了开环的能力。要想办法改变分子的结构，才能解决问题。

所以，我们必须找到高效制备单分子器件的方法。

制备一个稳定的单分子器件一直是单分子电子学领域的核心挑战。

打个比方，我们想要制备电极来测量单分子原有的性质。在微观世界里，即便是纳米电极，它和单个分子之间的尺寸差异也堪比一栋大厦和一个乒乓球。用两栋大厦去测量一个乒乓球的导电性，难度大家可想而知，会造成 " 测不准 " 的现象。

针对这些问题，我和我的合作者提出了利用碳纳米管和石墨烯为电极制备稳定的单分子器件的突破性方法，然后再通过化学键将分子与电极相连。这样一来，就很好地解决了单分子器件制备难、稳定性差的挑战。

有了这个平台，我们又进一步设计了三种升级版的二芳烯分子，把它们接在石墨烯电极上制备光电子器件。然而非常遗憾，这些器件还是只能单向地从低态到高态，没有实现可逆性，结果又一次地打击到了我们。

（编辑：PHP编程网 - 湛江站长网）

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