Gli scienziati dell'Università dell'Illinois a Chicago hanno scoperto un nuovo metodo chimico che consente di incorporare il grafene in un'ampia gamma di applicazioni mantenendo la sua elettronica ultraveloce.

Grafene, un peso leggero, magro, materiale flessibile, può essere utilizzato per migliorare la forza e la velocità degli schermi di visualizzazione del computer, circuiti elettrici/fotonici, celle solari e vari dispositivi medici, processi chimici e industriali, tra l'altro. È composto da un singolo strato di atomi di carbonio legati insieme in uno schema ripetuto di esagoni.

Isolata per la prima volta 15 anni fa da un professore di fisica dell'Università di Manchester in Inghilterra, è così sottile che è considerato bidimensionale e ritenuto il materiale più resistente del pianeta.

Vikas Berry, professore associato e capo dipartimento di ingegneria chimica, e colleghi hanno utilizzato un processo chimico per attaccare i nanomateriali al grafene senza modificare le proprietà e la disposizione degli atomi di carbonio nel grafene. Facendo così, gli scienziati dell'UIC hanno mantenuto la mobilità elettronica del grafene, che è essenziale nell'elettronica ad alta velocità.

L'aggiunta delle nanoparticelle plasmoniche d'argento al grafene ha anche aumentato di 11 volte la capacità del materiale di aumentare l'efficienza delle celle solari a base di grafene, ha detto la bacca.

La ricerca, finanziato dalla National Science Foundation (CMMI-1030963), è stato pubblicato sulla rivista Nano lettere .

Invece di aggiungere molecole ai singoli atomi di carbonio del grafene, Il nuovo metodo di Berry aggiunge atomi di metallo, come il cromo o il molibdeno, ai sei atomi di un anello benzoide. A differenza dei legami centrati sul carbonio, questo legame è delocalizzato, che mantiene la disposizione degli atomi di carbonio non distorta e planare, in modo che il grafene mantenga le sue proprietà uniche di conduzione elettrica.

Il nuovo metodo chimico di annessione di nanomateriali al grafene rivoluzionerà la tecnologia del grafene ampliando la portata delle sue applicazioni, ha detto la bacca.

"È stata una sfida interfacciare il grafene con altri nanosistemi perché il grafene manca di una chimica di ancoraggio, " ha detto. "E se la chimica del grafene viene modificata per aggiungere ancore, perde le sue proprietà superiori. La distinzione della nostra chimica consentirà l'integrazione del grafene con quasi tutto, pur mantenendo le sue proprietà.

"Prevediamo che il nostro lavoro motiverà un passaggio mondiale verso le sostanze chimiche "centrate sull'anello" per interfacciare il grafene con altri sistemi".