National Physical Laboratory, tillsammans med ett internationellt team av forskare, har publicerat forskning som visar hur ljus kan användas för att kontrollera grafens elektriska egenskaper. Detta framsteg är ett viktigt steg mot att utveckla mycket känsliga grafenbaserade elektroniska enheter.

Grafen är ett extraordinärt tvådimensionellt material tillverkat av ett enda atomskikt av kolatomer. Det är det tunnaste materialet som människan känner, och ändå är en av de starkaste som någonsin testats.

Den har unika egenskaper som gör den till ett mycket spännande material för ett stort antal applikationer från höghastighetselektronik och solceller, till supersensorer som kan detektera enstaka molekyler av giftiga gaser.

Den kan fungera som en sensor eftersom hela dess struktur utsätts för sin omgivning, och den reagerar på alla molekyler som vidrör dess yta. Denna reaktion gör att grafens elektriska egenskaper förändras, d.v.s. den känner av molekylernas närvaro.

I deras tidning publicerad i Journal of Advanced Materials , teamet visar att när grafen beläggs med ljuskänsliga polymerer kan dess unika elektriska egenskaper kontrolleras exakt och därför utnyttjas.

Polymererna skyddar också grafen från kontaminering.

Ljusmodifierade grafenchips har redan använts vid NPL i ultraprecisionsexperiment för att mäta det elektriska motståndets kvantum.

I framtiden skulle liknande polymerer kunna användas för att effektivt "översätta" information från sin omgivning och påverka hur grafen beter sig. Denna effekt kan utnyttjas för att utveckla robusta tillförlitliga sensorer för rök, giftiga gaser, eller någon målmolekyl.