(Phys.org) -- Lo sviluppo di una nuova combinazione di polimeri che associano zuccheri a macromolecole a base di olio rende possibile progettare film ultrasottili in grado di auto-organizzarsi con una risoluzione di 5 nanometri. Questo apre nuovi orizzonti per aumentare la capacità dei dischi rigidi e la velocità dei microprocessori. Il risultato di una collaborazione franco-americana guidata dal Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CNRS), questo lavoro ha portato al deposito di due brevetti. È pubblicato sulla rivista ACS Nano . Questa nuova classe di film sottili basati su copolimeri ibridi potrebbe dare origine a numerose applicazioni nell'elettronica flessibile, in aree diverse come la nanolitografia, biosensori e celle fotovoltaiche.

Prima che possano essere concepite nuove generazioni di microprocessori, un'evoluzione della litografia, la tecnica utilizzata per la stampa dei circuiti elettronici, è indispensabile. Fino ad ora, i film sottili utilizzati nei circuiti elettronici sono stati progettati da polimeri sintetici derivati ​​esclusivamente dal petrolio. Però, questi film sottili hanno dei limiti:la loro risoluzione strutturale minima è di circa 20 nanometri e non può essere ridotta ulteriormente combinando polimeri derivati ​​dal petrolio. Questo limite è stato uno dei principali ostacoli allo sviluppo di nuove generazioni di dispositivi elettronici flessibili ad altissima risoluzione.

Perché c'era un tale limite? A causa della bassa incompatibilità tra i due blocchi di polimeri, entrambi derivati ​​dal petrolio. Per tale motivo, la squadra capitanata da Redouane Borsali, Ricercatore senior del CNRS presso il Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV), ha ideato un materiale ibrido:questa nuova classe di film sottili combina polimeri a base di zucchero e derivati ​​dal petrolio (silicio contenente polistirene) con caratteristiche fisico/chimiche molto diverse. Questo copolimero, formato da blocchi elementari altamente incompatibili, è simile a una bolla d'olio attaccata a una piccola bolla d'acqua. I ricercatori hanno dimostrato che questo tipo di struttura è in grado di organizzarsi in cilindri di zucchero all'interno di un reticolo polimerico a base di petrolio, ogni struttura avente una dimensione di 5 nanometri, cioè molto più piccola della risoluzione dei “vecchi” copolimeri, composta esclusivamente da derivati ​​del petrolio. Inoltre, questa nuova generazione di materiale è costituita da un abbondante, risorsa rinnovabile e biodegradabile:lo zucchero.

Il raggiungimento di queste prestazioni consente di prevedere numerose applicazioni nell'elettronica flessibile: miniaturizzazione della litografia circuitale, aumento di sei volte della capacità di memorizzazione delle informazioni (memorie flash – chiavi USB – non più limitate a 1 Tbit di dati ma 6 Tbit), prestazioni migliorate delle celle fotovoltaiche, biosensori, ecc. I ricercatori stanno ora cercando di migliorare il controllo dell'organizzazione e della progettazione su larga scala di questi nano-glicofilm in diverse strutture auto-organizzate.