Universitetet i Pittsburgh står för genombrottet tillsammans med forskare från tyska och kinesiska universitet.

Kolbollen – fullerenen – består av 80 kolatomer. Klustret i kolbollen består av tre atomer av metallen skandium i en triangel runt en kväveatom (Sc₃N).

Hela molekylen kallas Sc₃N@C₈₀. Den fungerar som en elektronisk komponent med följande funktionalitet: Sc₃N-klustret roterar kontrollerat mellan sex olika tillstånd när molekylen stimuleras med spänningspulser. I olika tillstånd leder molekylen olika mycket ström.

Molekylens form påverkas inte av i vilket tillstånd klustret befinner sig. Det betyder att man teoretiskt kan bygga statiska konstruktioner av bollarna. Varje molekyl tar upp en nanometer.

Inuti bollen är Sc₃N-klustret dessutom skyddat från kemisk påverkan.

Många steg återstår till produktifiering. Snabbare, strömsnålare och mindre elektronik – det är vad man kan få om man kan få enskilda molekyler att utföra elektroniska funktioner.

Resultaten publiceras i tidningen Nano Letters i en artikel med rubriken ”A Molecular Switch Based on Current-Driven Rotation of an Encapsulated Cluster within a Fullerene Cage".