Imagine un mundo en el que puede adaptar las propiedades del grafeno para obtener el resultado que desea. Al combinar sus propiedades únicas con la precisión de la química molecular, los científicos del Graphene Flagship han dado los primeros pasos para lograr eso. En su artículopublicado el 7 de abril en Comunicaciones de la naturaleza un grupo internacional de científicos emblemáticos muestra cómo es posible crear dispositivos basados en grafeno sensibles a la luz, allanando el camino para muchas aplicaciones, incluidos sensores fotográficos e incluso memorias ópticamente controlables.
The Graphene Flagship es una iniciativa europea que promueve un enfoque de colaboración para la investigación con el objetivo de ayudar a traducir el grafeno y los materiales relacionados del laboratorio, la industria y la sociedad. La naturaleza multidisciplinaria del trabajo publicado en este documento, quefue dirigido por el Prof. Paolo Samorì de la Université de Strasbourg & CNRS en Francia, fue facilitado por Flagship y su enfoque de colaboración, en particular con el Prof. Andrea Ferrari del Cambridge Graphene Center. Como explica el Prof. Samorì "sobresaliendo en la cruzLa investigación disciplinaria requiere un esfuerzo conjunto de una cohorte de grupos sobresalientes con habilidades complementarias, y el proyecto EC Graphene Flagship es la plataforma ideal para que esto suceda ".
El trabajo muestra cómo, combinando moléculas capaces de cambiar su conformación como resultado de la irradiación de luz con polvo de grafito, se pueden producir tintas de grafeno concentradas mediante exfoliación en fase líquida. Estas tintas de grafeno se pueden usar para hacer dispositivos que, cuando se exponena UV y luz visible, son capaces de conmutar la corriente de forma reversible.
El documento demuestra la emocionante idea de combinar el grafeno con un interruptor molecular fotocrómico. Aquí los investigadores encontraron que una molécula ideal es el 4- deciloxi azobenceno. Este azobenceno sustituido con alcoxi comercialmente disponible tiene una alta afinidad por el plano basal del grafeno., lo que dificulta el apilamiento entre copos. Cuando se expone a la luz ultravioleta, esta molécula de azobenceno cambia del isómero trans al isómero cis siendo el isómero cis considerablemente más voluminoso que la forma trans. Es importante para el propósito de los interruptores moleculares este proceso es totalmentereversible por la simple exposición de la muestra a la luz blanca.
Al depositar la tinta híbrida de grafeno-azobenceno sobre un sustrato de SiO2 estampado con electrodos de oro, los autores hicieron un interruptor molecular de modulación de luz. Debido a que la isomerización trans a cis es completamente reversible por la simple aplicación de luz blanca, este interruptor molecular también estotalmente reversible, que es un factor muy importante para crear memorias controladas ópticamente.
"Este documento esencialmente le da un control remoto adicional a un dispositivo eléctrico basado en grafeno simplemente por la exposición a la luz en longitudes de onda específicas", dice el profesor Samorì "Este es el primer paso hacia el desarrollo de materiales multicomponentes basados en grafeno y susúselo para la fabricación de dispositivos multifuncionales: si imagina una estructura de varias capas en forma de sándwich con láminas de grafeno separadas por múltiples capas, cada una integrando un componente molecular funcional diferente. Por lo tanto, cada componente funcional imparte un nuevo carácter sensible al estímulo al materialque puede responder a diferentes entradas independientes como luz, campo magnético, estímulos electroquímicos, etc., lo que lleva a un nanocompuesto basado en grafeno de respuesta múltiple ".
"El buque insignia de Graphene siempre se trató de la combinación de grafeno y otros materiales para formar nuevas estructuras híbridas", dijo el profesor Ferrari, quien también es presidente del panel de administración del buque insignia. "Este trabajo es una prueba de principio interesantede este concepto y de la naturaleza interdisciplinaria de la Investigación emblemática: Química, Física, Ingeniería, Ciencias Fundamentales y Óptica, se unen bajo el paraguas de la insignia para desarrollar nuevos y emocionantes conceptos de dispositivos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por buque insignia de grafeno . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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