(Phys.org)—Sulla strada verso la creazione di dispositivi elettronici sempre più piccoli, il silicio blocca la strada limitando la piccolezza dei componenti elettronici che possono essere costruiti con esso. È stata trovata una strada promettente utilizzando invece il carbonio e il suo studio ha portato a un campo in rapida crescita. In un lavoro pubblicato su ACS Nano , utilizzando strumenti inclusi quelli trovati presso il Centro di radiazione di sincrotrone, gli scienziati hanno sviluppato un processo per realizzare un inedito, atomicamente sottile, materiale composito contenente strati ordinati di grafene e nanocristalli di monossido di grafene.
Grafene, composto da uno strato atomicamente sottile di carbonio, non ha di per sé le proprietà necessarie che si prestano all'uso nella moderna nanoelettronica. Per realizzare questo, altri elementi devono essere aggiunti al mix. Quando l'ossigeno viene aggiunto chimicamente al grafene, Per esempio, viene creata una proprietà chiamata band-gap. Il band-gap determina la conduttività elettrica di un materiale, un fattore importante nella creazione di dispositivi elettronici utili. Però, in questa fase, il mix è una disposizione disorganizzata di atomi, e si traduce in scarse proprietà elettroniche, compreso il band-gap. Per questo motivo può essere utilizzato solo in dispositivi elettronici di base come supercondensatori, sensori, ed elettrodi conduttivi trasparenti flessibili.
In questa pubblicazione i ricercatori descrivono un metodo per ricottura (riscaldamento) della miscela di grafene e ossigeno risultante in una struttura atomica precedentemente non osservata. È composto da strati di grafene povero di ossigeno inseriti tra strati di grafene ricco di ossigeno (ossido di grafene).
Nell'immagine, il numero di anelli corrisponde alla complessità delle diverse strutture nel composto di grafene-ossido (G-O). Il lato sinistro dell'immagine corrisponde al composto G-O prima della ricottura (riscaldamento). Il lato destro dell'immagine, corrispondente al composto dopo la ricottura, mostra anelli aggiuntivi che indicano una struttura più complessa e ordinata.
Gli scienziati hanno determinato che la nuova struttura a base di carbonio mostra la promessa che consente loro di adattarla creando, Per esempio, "band gap" ideali per l'uso in dispositivi nanoelettronici come sensori, transistor, e dispositivi optoelettronici.
