(Phys.org) -- Utvecklingen av en ny kombination av polymerer som associerar sockerarter med oljebaserade makromolekyler gör det möjligt att designa ultratunna filmer som kan självorganisera sig med en upplösning på 5 nanometer. Detta öppnar nya vyer för att öka kapaciteten på hårddiskar och hastigheten på mikroprocessorer. Resultatet av ett fransk-amerikanskt samarbete som leds av Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CNRS), detta arbete har lett till inlämnandet av två patent. Den publiceras i tidskriften ACS Nano . Denna nya klass av tunna filmer baserade på hybridsampolymerer kan ge upphov till många tillämpningar inom flexibel elektronik, inom så olika områden som nanolitografi, biosensorer och fotovoltaiska celler.

Innan nya generationer av mikroprocessorer kan utvecklas, en utveckling inom litografi, tekniken som används för att skriva ut elektroniska kretsar, är oumbärlig. Tills nu, de tunna filmerna som används i elektroniska kretsar har designats av syntetiska polymerer uteslutande härrörande från petroleum. Dock, dessa tunna filmer har begränsningar:deras minsta strukturella upplösning är cirka 20 nanometer och kan inte reduceras ytterligare genom att kombinera petroleumhärledda polymerer. Denna gräns har varit ett av de främsta hindren för utvecklingen av nya generationer av flexibla elektroniska enheter med mycket hög upplösning.

Varför fanns det en sådan gräns? På grund av den låga inkompatibiliteten mellan de två polymerblocken, båda härrörde från olja. Av den anledningen, laget som leds av Redouane Borsali, CNRS seniorforskare vid Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV), kom fram till ett hybridmaterial:denna nya klass av tunna filmer kombinerar sockerbaserade och petroleumhärledda (kiselinnehållande polystyren) polymerer med vitt skilda fysikaliska/kemiska egenskaper. Denna sampolymer, bildade av mycket inkompatibla elementära byggstenar, liknar en oljebubbla fäst vid en liten vattenbubbla. Forskarna har visat att denna typ av struktur kan organisera sig i sockercylindrar inom ett petroleumbaserat polymergitter, varje struktur har en storlek på 5 nanometer, det vill säga mycket mindre än upplösningen för "gamla" sampolymerer, uteslutande sammansatt av petroleumderivat. Dessutom, denna nya generation av material är gjord av en riklig, förnybar och biologiskt nedbrytbar resurs:socker.

Att uppnå denna prestanda gör det möjligt att föreställa sig många tillämpningar inom flexibel elektronik: miniatyrisering av kretslitografi, sexfaldig ökning av informationslagringskapacitet (flashminnen – USB-nycklar – inte längre begränsad till 1 Tbit data utan 6 Tbit), förbättrad prestanda hos fotovoltaiska celler, biosensorer, etc. Forskarna försöker nu förbättra kontrollen av dessa nanoglykofilmers storskaliga organisation och design i olika självorganiserade strukturer.