Forskare vid Nano-Science Center vid Köpenhamns universitet har utvecklat en ny nanoteknisk plattform för utveckling av molekylbaserade elektroniska komponenter med hjälp av undermaterialet grafen. På samma gång, de har löst ett problem som har utmanat forskare från hela världen i tio år.
Sedan upptäckten 2004 grafen har kallats för ett underverk, delvis för att det är 200 gånger starkare än stål, en bra elektrisk ledare och är bara ett atomskikt tjockt. Med dessa egenskaper, det finns skyhöga förväntningar på vad grafen kan användas till. Det är därför forskare runt om i världen arbetar med att utveckla metoder för att göra och modifiera grafen. I en nyligen publicerad artikel i tidningen Avancerade material , forskare inom nanokemi vid Institutionen för kemi beskriver hur de är bland de första i världen som kemiskt kan producera stora flingor med grafen.
"Med hjälp av kemiska och fysiska processer, som vi har arbetat med att utveckla de senaste åren, vi kan nu producera så stora flingor av grafen att vi kan använda flingorna som komponenter i en helt ny teknikplattform inom molekylbaserad elektronik, "säger nanokemisten Kasper Nørgaard, som tillsammans med sina danska och kinesiska kollegor i det dansk-kinesiska centret för molekylär nano-elektronik vid Nano-Science Center, ligger bakom den nya plattformen samt lösningen på det tio år gamla problemet.
För mer än tio år sedan när det utropades att nanotekologi kunde revolutionera datorteknik, det var delvis för att de föreställde sig att utvecklingen av molekylär elektronik var precis runt hörnet. Molekylär elektronik innebär att traditionella elektriska komponenter byts ut mot molekyler, skapa små elektroniska kretsar för användning i, till exempel, datorer och datalagring. Detta har visat sig vara mer utmanande än väntat, delvis eftersom komponenterna kortsluts när molekylerna kom i kontakt med elektroder och därför inte kunde skapa en fungerande krets. Graphene är lösningen på problemet.
"Vi kan nu placera en av våra grafenflingor ovanpå molekylerna, skydda systemet från kortslutningar. Det är så vi utvecklade en ny teknikplattform för användning vid utveckling av ny elektronik baserad på molekyler, säger Kasper Nørgaard, som förklarar att i det dansk-kinesiska samarbetet, de försöker använda molekyler med olika egenskaper i plattformen, till exempel, molekyler som kan växla mellan att vara ledande och icke-ledande. Detta banar väg för framtidens elektronik inom områden som minnesteknik, ultratunna skärmar och solceller.
