随着我们的设备越来越小，在电子电路中使用分子作为主要元件变得越来越重要。在过去的10年里，全球科学家们一直在尝试使用单分子作为导线，因为它们规模小、电子特性独特、可调性高。但在大多数分子导线中，随着导线长度的增加，电子在导线上传输的效率呈指数下降。这种局限性使得制造一种比纳米长得多的长分子导线尤其具有挑战性，这种导线实际上导电性很好。

美国科学家今天宣布，他们已经制造了一种2.6纳米长的纳米线，随着导线长度的增加，电导异常增加，具有准金属性质。其优异的导电性为分子电子学领域带来了巨大的希望，使电子器件变得更微小。美国，德国和华裔科学家探索了支持两端未配对电子的分子线设计，因此，此类导线将形成拓扑绝缘体TI的一维类似物，拓扑绝缘体通过其边缘高度导电，但在中心绝缘。

虽然最简单的一维TI仅由碳原子组成，其中末端碳支持自由基状态的未配对电子，但这些分子通常很不稳定。该团队的共同负责人Latha Venkataraman、Lawrence Gussman应用物理教授和化学教授说：“这使得1D由碳链制成，但以氮终止的TIs更加稳定，我们可以在室温下在环境条件下使用它们。”

通过化学设计和实验相结合，该团队创建了一系列一维TIs，并成功打破了指数衰减规则，即一个量以与其当前值成比例的速率减少的过程公式。利用这两种自由基边缘态，科学家通过分子生成了一条高导电路径，并实现了“反向电导衰减”，即一个系统，该系统的电导随着导线长度的增加而增加。德国一位科学家解释说：“真正令人兴奋的是，我们的金属线的电导率与金属和金属点接触的电导率相同，这表明分子本身具有准金属性质。这项工作表明，有机分子可以在单分子水平上表现出与金属类似的行为，这与过去所做的主要是弱导电的工作形成了对比。”

科学家们设计并合成了双（三芳胺）分子系列，通过化学氧化显示出一维TI的特性，他们对分子连接到源极和漏极的单分子结进行电导测量。通过测量，该团队表明，更长的分子具有更高的电导，直到金属丝的直径超过人类DNA链的2.5纳米，该小组目前正在开发新的设计，以建造更长且仍具有高导电性的分子导线。