En studie av ett team av forskare från Kanada och Italien publicerades nyligen i Naturmaterial skulle kunna inleda en revolutionerande utveckling inom materialvetenskap, leder till stora förändringar i hur företag skapar modern elektronik.

Målet var att utveckla tvådimensionella material, som är ett enda atomlager tjockt, med extra funktionalitet för att utöka den revolutionerande utvecklingen inom materialvetenskap som började med upptäckten av grafen 2004.

Totalt, 19 författare arbetade på detta papper från INRS, McGill, Lakehead, och Consiglio Nazionale delle Ricerche, det nationella forskningsrådet i Italien.

Detta arbete öppnar nya spännande vägar, både teoretiska och experimentella. Integreringen av detta system i en enhet (t.ex. transistorer) kan leda till enastående prestanda. Dessutom, dessa resultat kommer att främja fler studier på ett brett utbud av tvådimensionella konjugerade polymerer med olika gittersymmetrier, därigenom få ytterligare insikter i struktur kontra egenskaper hos dessa system.

Det italienska/kanadensiska laget demonstrerade syntesen av storskaliga tvådimensionella konjugerade polymerer, också grundligt karakterisera deras elektroniska egenskaper. De nådde framgång genom att kombinera den kompletterande expertisen från organiska kemister och ytforskare.

"Detta arbete representerar en spännande utveckling i förverkligandet av funktionella tvådimensionella material bortom grafen, sa Mark Gallagher, en fysikprofessor vid Lakehead University.

"Jag tyckte att det var särskilt givande att delta i detta samarbete, vilket gjorde det möjligt för oss att kombinera vår expertis inom organisk kemi, den kondenserade materiens fysik, och materialvetenskap för att nå våra mål."

Dmytro Perepichka, en professor och ordförande i kemi vid McGill University, sa att de har arbetat med denna forskning under lång tid.

"Strukturellt omkonfigurerbara tvådimensionella konjugerade polymerer kan ge en ny bredd till tillämpningar av tvådimensionella material inom elektronik, " sa Perepichka.

"Vi började drömma om dem för mer än 15 år sedan. Det är bara genom detta fyrvägssamarbete, över hela landet och mellan kontinenterna, att denna dröm har blivit verklighet."

Federico Rosei, en professor vid Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre vid Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) i Varennes som innehar Canada Research Chair in Nanostructured Materials sedan 2016, sa att de är exalterade över resultatet av detta samarbete.

"Dessa resultat ger nya insikter om mekanismer för ytreaktioner på en grundläggande nivå och ger samtidigt ett nytt material med enastående egenskaper, vars existens endast hade förutspåtts teoretiskt fram till nu, " han sa.