Forskere udvikler en ekstremt simpel procedure til at opnå grafener i nanostørrelse

Det prestigefyldte tidsskrift Angewandte Chemie har for nylig udgivet et værk af CiQUS-forskere (University of Santiago de Compostela, Spanien) i samarbejde med IBM Research – Zürich (Schweiz), som beskriver en ekstremt simpel metode til at opnå nanografener af høj kvalitet fra let tilgængelige organiske forbindelser.

Grafen betragtes som et unikt materiale, hvilket fører til fremkomsten af ​​en helt ny teknologi. En af de største udfordringer på dette nye felt er udviklingen af ​​metoder til fremstilling af dette materiale med nanometrisk størrelse og høj kvalitet:hvis forskerne får en perfekt kontrol over deres størrelse og geometri, de kunne udforske nye applikationer til højtydende elektroniske enheder. Metoden opdaget af CiQUS-forskere gør det muligt at opnå veldefinerede nanografener i one-pot fra perylen, en meget almindelig organisk forbindelse.

Denne metode er baseret på reaktiviteten af ​​en gruppe molekyler ved navn arynes, som kan fungere som "molekylær lim" til at lime grafenfragmenter sammen. De kløverformede nanografener opnået i denne forskning blev aflejret på ultratynde isolerende film, og afbildet med atomopløsning ved atomic force microscopy (AFM). Forberedelsen af ​​disse materialer med forskellige størrelser og former kan være afgørende for at bygge grafen-baserede elektroniske kredsløb, molekylært maskineri og/eller elektroniske enheder med enkelt molekyle.

Forskningsarbejdet, ledet af prof. Diego Peña, er et bidrag fra forskningsgruppen COMMO, COMMO -tilhørende CiQUS-, og omfatter deltagelse af prof. Enrique Guitian, Prof. Dolores Pérez og ph.d.-studerende Sara Collazos. Denne COMMO-gruppe er pioner inden for syntese af grafener i nanostørrelse efter bottom-up tilgange gennem kemiske metoder i opløsning. IBM Group (link is external) er specialist i brugen af ​​AFM med atomopløsning og i dette arbejde Dr. Leo Gross, Dr. Gerhard Meyer og ph.d.-studerende Bruno Schuler var involveret.

Begge grupper har allerede samarbejdet og offentliggjort tidligere resultater i prestigefyldte kemi videnskabelige tidsskrifter som Videnskab (2012), og i øjeblikket deltager de i det store europæiske projekt PAMS (Planar Atomic and Molecular Scale Devices) (eksternt link), med et samlet budget på over 9 millioner euro. PAMS hovedformål er at udvikle elektroniske enheder af nanometrisk størrelse, for at få den ekstreme miniaturisering af det udstyr, der bruges i informationsteknologi og kommunikation.