Atomic force microscopy (AFM) bild av en klöverformad nanographenes. Kredit:Bruno Schuler, IBM – Zürich
Den prestigefyllda tidningen Angewandte Chemie har nyligen publicerat ett arbete av CiQUS-forskare (University of Santiago de Compostela, Spanien) i samarbete med IBM Research – Zürich (Schweiz), som beskriver en extremt enkel metod för att få fram högkvalitativa nanografener från lättillgängliga organiska föreningar.
Grafen anses vara ett unikt material, vilket leder till uppkomsten av en helt ny teknik. En av de största utmaningarna inom detta nya område är utvecklingen av metoder för framställning av detta material med nanometrisk storlek och hög kvalitet:om forskarna får en perfekt kontroll över sin storlek och geometri, de kunde utforska nya tillämpningar för högpresterande elektroniska enheter. Metoden som upptäckts av CiQUS-forskare gör det möjligt att erhålla väldefinierade nanografener i en kruka från perylen, en mycket vanlig organisk förening.
Denna metod är baserad på reaktiviteten hos en grupp molekyler som heter arynes, som kan fungera som "molekylärt lim" för att klistra ihop grafenfragment. De klöverformade nanografenerna som erhölls i denna forskning avsattes på ultratunna isolerande filmer, och avbildas med atomupplösning med atomkraftmikroskopi (AFM). Förberedelsen av dessa material med olika storlek och former kan vara avgörande för att bygga grafenbaserade elektroniska kretsar, molekylära maskiner och/eller elektroniska enheter med en enda molekyl.
Forskningsarbetet, ledd av prof. Diego Peña, är ett bidrag från forskargruppen COMMO, COMMO -tillhör CiQUS-, och inkluderar medverkan av prof. Enrique Guitián, Prof. Dolores Pérez och doktoranden Sara Collazos. Denna COMMO-grupp är pionjär inom syntesen av grafener i nanostorlek efter bottom-up-metoder genom kemiska metoder i lösning. IBM Group (extern länk) är specialist på användningen av AFM med atomär upplösning och i detta arbete Dr. Leo Gross, Dr Gerhard Meyer och doktoranden Bruno Schuler var inblandade.
Båda grupperna har redan samarbetat och publicerat tidigare resultat i prestigefyllda kemivetenskapliga tidskrifter som Vetenskap (2012), och för närvarande deltar de i det stora europeiska projektet PAMS (Planar Atomic and Molecular Scale Devices) (extern länk), med en total budget på över 9 miljoner euro. PAMS huvudmål är att utveckla elektroniska enheter av nanometrisk skala, för att få den extrema miniatyriseringen av den utrustning som används inom informationsteknologi och kommunikation.