Questa immagine mostra i polimeri che sono stati creati con una risoluzione di 5 nanometri (la ciocca media di capelli umani è 80, 000 nanometri di larghezza). Credito:Dipartimento di Chimica, Università McGill
Sebbene possano rivoluzionare un'ampia gamma di prodotti ad alta tecnologia come i display dei computer o le celle solari, i materiali organici non hanno la stessa composizione chimica ordinata dei materiali inorganici, impedendo agli scienziati di utilizzarli al massimo delle loro potenzialità.
Ma un team internazionale di ricercatori guidati dal dott. Dmitrii Perepichka della McGill e dal dott. Federico Rosei dell'Institut national de la recherche scientifique hanno pubblicato una ricerca che mostra come risolvere questo enigma vecchio di decenni. Il team ha effettivamente scoperto un modo per ordinare le molecole nel PEDOT, il singolo polimero conduttore più importante a livello industriale.
Sebbene il Dr. Perepichka sia pronto a sottolineare che la ricerca non è direttamente applicabile ai prodotti attualmente sul mercato, fa l'esempio di un possibile uso per i risultati nei chip dei computer. "È un principio ben noto che il numero di transistor in un chip per computer raddoppia ogni due anni, " Egli ha detto, "ma ora stiamo raggiungendo il limite fisico. Usando materiali molecolari invece del semiconduttore di silicio, un giorno potremmo costruire transistor dieci volte più piccoli di quelli attualmente esistenti." I chip sarebbero infatti spessi solo una molecola.
La tecnica sembra ingannevolmente semplice. Il team ha utilizzato un materiale inorganico, un cristallo di rame, come modello.
Quando le molecole vengono lasciate cadere sul cristallo, il cristallo provoca una reazione chimica e crea un polimero conduttore. Utilizzando un microscopio a scansione di sonda che ha permesso loro di vedere le superfici con risoluzione atomica, i ricercatori hanno scoperto che i polimeri avevano imitato l'ordine della superficie del cristallo.
Il team è attualmente in grado di produrre la reazione solo in una dimensione, cioè per creare una stringa o una linea di molecole. Il passo successivo sarà quello di aggiungere una seconda dimensione per realizzare fogli continui ("grafite organica") o circuiti elettronici.
La ricerca è stata pubblicata online dal Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze.