En ny metode til funktionalisering af grafen

Et internationalt forskerhold, der involverer professor Federico Rosei fra Institut national de la recherche scientifique (INRS) har demonstreret en ny proces til at modificere strukturen og egenskaberne af grafen. Denne kemiske reaktion, kendt som fotocykloaddition, modificerer bindingerne mellem atomer ved hjælp af ultraviolet lys. Resultaterne af undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Naturkemi .

Grafen har fremragende fysiske, optiske og mekaniske egenskaber. For eksempel, det er almindeligt anvendt til fremstilling af gennemsigtige berøringsskærme, i rumfart, og i biomedicin. Dette materiale, imidlertid, har begrænset anvendelse i elektronik.

"Intet andet materiale har egenskaber, der ligner grafen, men i modsætning til halvledere, der bruges i elektronik, den mangler et båndgab. Inden for elektronik, dette hul er et rum, hvor der ikke er nogen energiniveauer, der kan optages af elektroner. Alligevel er det vigtigt for at interagere med lys, " forklarer professor Federico Rosei fra INRS's Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre.

"Den tværfaglige gruppe af forskere fra Canada, Kina, Danmark, Frankrig og Det Forenede Kongerige lykkedes med at modificere grafen for at skabe et båndgab. Nuværende forskning er ret fundamental, men kan få konsekvenser i løbet af de næste par år inden for optoelektronik, såsom ved fremstilling af fotodetektorer eller inden for solenergi. Disse omfatter fremstilling af højtydende fotovoltaiske celler til omdannelse af solenergi til elektricitet, eller området for nanoelektronik, til ekstrem miniaturisering af enheder, " siger professor Rosei.

Dette gennembrud er et supplement til resultaterne offentliggjort i Naturmaterialer , i maj 2020, af et italiensk-canadisk hold af forskere under vejledning af professor Rosei.