Los alambres moleculares o nanowires son los bloques fundamentales para los dispositivos electrónicos moleculares. Sus diámetros típicos son de menos de tres nanómetros, mientras que sus longitudes pueden llegar a ser macroscópicas llegando a escala de centímetros.
Estos alambres típicamente tienen características de corriente-voltaje no lineares y no se comportan como conductores simples. La conductancia sigue su comportamiento típico. Se ha intentado comprender la conductividad de los sistemas unidimensionales en donde las interacciones fuertes entre electrones conducen a las salidas de un comportamiento metálico normal.
Las propiedades conductivas de los nanotubos dependen drásticamente en su diámetro tanto como en la helicidad del tubo. Un pequeño cambio en los hexágonos del nanotubo puede transformarlo de comportamiento metálico a semiconductor. Esto permitiría fabricar un nano diodo, uniendo parte metálica con parte semiconductora. También, debido a su carácter de semiconductor, quizá se pueda pensar en transistores de efecto de campo (FET) para ser usados como nano componentes en circuitos moleculares.
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