L'uso del bromuro di potassio nella produzione di grafene su una superficie di rame può portare a risultati migliori. Quando le molecole di bromuro di potassio si dispongono tra grafene e rame, si traduce in disaccoppiamento elettronico. Questo altera le proprietà elettriche del grafene prodotto, avvicinandoli al grafene puro, come riportato da fisici delle università di Basilea, Modena e Monaco in rivista ACS Nano .

Il grafene è costituito da uno strato di atomi di carbonio dello spessore di un solo atomo in uno schema a nido d'ape ed è oggetto di un'intensa ricerca mondiale. Grazie alla sua elevata flessibilità, combinato con un'eccellente stabilità e conducibilità elettrica, il grafene ha numerose applicazioni promettenti, in particolare nei componenti elettronici.

Molecole per il disaccoppiamento

Il grafene viene spesso prodotto tramite una reazione chimica su superfici metalliche in un processo noto come deposizione chimica da vapore. Lo strato di grafene e il metallo sottostante vengono quindi accoppiati elettricamente, che diminuisce alcune delle proprietà elettriche speciali del grafene. Per l'uso in elettronica, il grafene deve essere trasferito su substrati isolanti in un processo a più fasi, durante i quali sussiste il rischio di danneggiamento e contaminazione.

Per ottenere l'assenza di difetti, grafene puro, è quindi preferibile disaccoppiare elettricamente il grafene dal substrato metallico e sviluppare un metodo che consenta un trasferimento più facile senza danni. Il gruppo guidato dal professor Ernst Meyer del Dipartimento di Fisica e dello Swiss Nanoscience Institute (SNI) dell'Università di Basilea sta studiando modi per incorporare molecole tra lo strato di grafene e il substrato dopo il processo di deposizione chimica, che porta a questo tipo di disaccoppiamento.

Alterare le proprietà elettriche

In uno studio condotto dal dottorando SNI Mathias Schulzendorf, gli scienziati hanno dimostrato che il bromuro di potassio è l'ideale per questo. Il bromuro di potassio è un sale di bromuro di idrogeno solubile. A differenza del composto chimicamente simile cloruro di sodio, le molecole di bromuro di potassio si dispongono tra lo strato di grafene e il substrato di rame. Ciò è stato dimostrato dai ricercatori in una serie di studi di microscopia a scansione di sonda.

Calcoli eseguiti dai colleghi dell'Università di Modena e Reggio Emilia (Italia) spiegano questo fenomeno:è più vantaggioso dal punto di vista energetico per il sistema se le molecole di bromuro di potassio si dispongono tra il grafene e il rame piuttosto che se si depositano sul grafene – come accade con cloruro di sodio.

I ricercatori hanno dimostrato che lo strato intermedio di bromuro di potassio altera le proprietà elettriche del grafene, fino a farle corrispondere a quelle previste per il grafene libero. "Il nostro lavoro ha dimostrato che il grafene e il metallo sottostante possono essere disaccoppiati usando il bromuro di potassio, portandoci un passo fondamentale verso la produzione di grafene pulito e privo di difetti, " afferma il supervisore del progetto Dr. Thilo Glatzel, che è un membro della squadra di Meyer.