El grafeno y los materiales relacionados tienen un gran potencial para aplicaciones tecnológicas como electrónica, sensores y dispositivos de almacenamiento de energía, entre otros. Gracias a su alta sensibilidad superficial, estos materiales son una plataforma ideal para estudiar la interacción entre ensambles moleculares a nanoescala yfenómenos eléctricos macroscópicos.
Los investigadores del Graphene Flagship diseñaron una molécula que puede sufrir transformaciones químicas de forma reversible cuando se ilumina con luz ultravioleta y visible. Esta molécula, un espiropirano fotoconmutable, se puede anclar a la superficie de materiales como el grafeno o el disulfuro de molibdeno, lo que genera unsuperrejilla macroscópica híbrida atómicamente precisa. Cuando se ilumina, toda la estructura supramolecular experimenta un reordenamiento estructural colectivo, que se puede visualizar directamente con una resolución subnanométrica mediante microscopía de túnel de barrido.
Más importante aún, esta reorganización inducida por la luz a nivel molecular induce grandes cambios en las propiedades eléctricas macroscópicas de los dispositivos híbridos. Las moléculas, junto con las capas de grafeno y materiales relacionados, pueden convertir eventos de molécula única en un espacio espacialmente homogéneoacción de conmutación que genera una respuesta eléctrica macroscópica. Este enfoque novedoso y versátil lleva la electrónica supramolecular al siguiente nivel.
'Gracias a este nuevo enfoque, podemos explotar la capacidad de los eventos de conmutación colectiva que ocurren en superredes de moléculas fotocrómicas ensambladas en grafeno y materiales relacionados para inducir una modulación reversible y a gran escala en las propiedades eléctricas de los dispositivos optoelectrónicos de alto rendimiento,"explica Paolo Samorì, autor principal del artículo." Esta tecnología podría encontrar aplicaciones en la próxima generación de electrónica inteligente y portátil, con propiedades programables ", agrega."
Samorì también explica cómo esta idea de adaptar las superredes moleculares podría generar una amplia variedad de nuevos materiales con propiedades ajustables y sensibles. "¡Para marcar sus funciones! Solo necesita elegir cuidadosamente las moléculas correctas, la superredes así formada permitirámaximizar el cambio en las propiedades como respuesta a entradas externas ", dice.
Vittorio Pellegrini, investigador en IIT y Líder de División de Energía, Compuestos y Producción en Graphene Flagship, destaca cómo la investigación es 'única en la forma en que combina el grafeno y otros materiales relacionados con moléculas químicas sensibles a la luz. Estos arreglos macroscópicosson plataformas prometedoras para la optoelectrónica ". Pellegrini señala el potencial sobresaliente de estos nuevos hallazgos:" el recubrimiento ultrafino molecular puede adaptarse simplemente sintetizando diferentes moléculas ". Además," este descubrimiento nos llevará al desarrollo de dispositivos, comoLa técnica desarrollada por Samorì y su equipo puede ampliarse de manera reproducible ", agregó. Samorì está de acuerdo:" El límite en la escalabilidad es la accesibilidad a grafeno ultraplano y atómicamente preciso y materiales relacionados ".
Estos avances, posibles gracias al entorno colaborativo del buque insignia de Graphene, podrían conducir a aplicaciones prometedoras en sensores, optoelectrónica y dispositivos flexibles. Los investigadores ahora sueñan con dispositivos híbridos multifuncionales de alto rendimiento bajo el control de la fuente más abundante y poderosa de la naturaleza.energía - luz.
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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