Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans Physical Review Letters, ont permis de réaliser la première LED composée d'une seule molécule: ce dispositif «formé d'un brin unique de polythiophène placé entre la pointe d'un microscope à effet tunnel et une surface en or», émet uniquement de la lumière «lorsque le courant passe dans un certain sens».

Le polythiophène, est un «matériau bon conducteur de courant, composé d'hydrogène, de carbone et de soufre», employé «dans la fabrication de LED commerciales de plus grande taille». Il est apparu qu'un nanofil de thiophène se comporte également comme une diode électroluminescente, puisque «la lumière n'est émise que lorsque les électrons vont de la pointe du microscope vers la surface en or», tandis que «lorsque la polarité est inversée, l'émission de lumière est négligeable».

Il a été mis en évidence que «cette lumière est émise lorsqu'une charge négative (un électron) se recombine à une charge positive (un trou) au sein du nanofil et transmet l'essentiel de son énergie à un photon»: plus précisément, «tous les 100 000 électrons injectés dans le brin de thiophène, un photon est émis», dont la longueur d'onde «se trouve dans la gamme du rouge».

Ce dispositif offre ainsi, «à une échelle où la physique quantique prend le pas sur la physique classique», un nouvel outil «pour sonder les phénomènes qui se produisent lorsqu'un matériau conducteur émet de la lumière». Parmi les perspectives qu'il ouvre, on peut citer celle de l'élaboration de composants pour un futur ordinateur moléculaire.