Hoewel ze een revolutie teweeg kunnen brengen in een breed scala aan hightechproducten, zoals computerschermen of zonnecellen, organische materialen hebben niet dezelfde geordende chemische samenstelling als anorganische materialen, wetenschappers ervan weerhouden om ze volledig te benutten.

Maar een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Dr. Dmitrii Perepichka van McGill en Dr. Federico Rosei van het Institut national de la recherche scientifique hebben onderzoek gepubliceerd dat laat zien hoe dit decennia-oude raadsel kan worden opgelost. Het team heeft effectief een manier ontdekt om de moleculen in de PEDOT te ordenen, het meest industrieel belangrijke geleidende polymeer.

Hoewel Dr. Perepichka er snel op wijst dat het onderzoek niet direct toepasbaar is op producten die momenteel op de markt zijn, hij geeft het voorbeeld van een mogelijke toepassing van de bevindingen in computerchips. "Het is een bekend principe dat het aantal transistors in een computerchip elke twee jaar verdubbelt, " hij zei, "maar we bereiken nu de fysieke limiet. Door moleculaire materialen te gebruiken in plaats van siliciumhalfgeleider, we zouden ooit transistors kunnen bouwen die tien keer kleiner zijn dan wat er nu bestaat." De chips zouden in feite maar één molecuul dik zijn.

De techniek klinkt bedrieglijk eenvoudig. Het team gebruikte een anorganisch materiaal - een kristal van koper - als sjabloon.

Wanneer moleculen op het kristal vallen, het kristal veroorzaakt een chemische reactie en creëert een geleidend polymeer. Door een scanning probe-microscoop te gebruiken waarmee ze oppervlakken met atomaire resolutie konden zien, de onderzoekers ontdekten dat de polymeren de volgorde van het kristaloppervlak hadden nagebootst.

Het team is momenteel alleen in staat om de reactie in één dimensie te produceren, d.w.z. om een ​​reeks of lijn van moleculen te maken. De volgende stap zal zijn om een ​​tweede dimensie toe te voegen om doorlopende platen ("organisch grafiet") of elektronische schakelingen te maken.

Het onderzoek is online gepubliceerd door de Proceedings van de National Academy of Sciences.