Onderzoekers van het Nano-Science Center van de Universiteit van Kopenhagen hebben een nieuw nanotechnologieplatform ontwikkeld voor de ontwikkeling van op moleculen gebaseerde elektronische componenten met behulp van het wondermateriaal grafeen. Tegelijkertijd, ze hebben een probleem opgelost dat onderzoekers van over de hele wereld al tien jaar uitdaagt.

Sinds de ontdekking in 2004, grafeen is een wondermateriaal genoemd, gedeeltelijk omdat het 200 keer sterker is dan staal, een goede elektrische geleider en is slechts een enkele atoomlaag dik. Met deze eigenschappen er zijn torenhoge verwachtingen van waar grafeen voor kan worden gebruikt. Daarom werken onderzoekers over de hele wereld aan methoden om grafeen te maken en te modificeren. In een recent gepubliceerd artikel in het tijdschrift Geavanceerde materialen , onderzoekers in nanochemie van het departement Chemie beschrijven hoe ze als een van de eersten ter wereld in staat zijn om grote vlokken grafeen chemisch te produceren.

"Met behulp van chemische en fysische processen, waaraan we de afgelopen jaren hebben gewerkt, we zijn nu in staat om zulke grote vlokken grafeen te produceren dat we de vlokken kunnen gebruiken als componenten in een geheel nieuw technologieplatform binnen op moleculen gebaseerde elektronica, " zegt nanochemicus Kasper Nørgaard, die samen met zijn Deense en Chinese collega's in het Deens-Chinese Centrum voor Moleculaire Nano-elektronica van het Nano-Science Center, zit achter het nieuwe platform en de oplossing voor een tien jaar oud probleem.

Toen meer dan 10 jaar geleden werd verkondigd dat nanotechnologie een revolutie teweeg zou brengen in de computertechnologie, het was deels omdat ze zich voorstelden dat de ontwikkeling van moleculaire elektronica om de hoek lag. Moleculaire elektronica omvat het vervangen van traditionele elektrische componenten door moleculen, het creëren van kleine elektronische circuits voor gebruik in, bijvoorbeeld, computers en gegevensopslag. Dit blijkt een grotere uitdaging te zijn dan verwacht, deels omdat de componenten kortsluiting maakten toen de moleculen in contact kwamen met elektroden en daardoor geen werkbaar circuit konden creëren. Grafeen is de oplossing voor het probleem.

"We kunnen nu een van onze grafeenvlokken bovenop de moleculen plaatsen, om het systeem te beschermen tegen kortsluiting. Zo ontwikkelden we een nieuw technologieplatform voor gebruik bij de ontwikkeling van nieuwe elektronica op basis van moleculen, " zegt Kasper Nørgaard, die uitlegt dat in de Deens-Chinese samenwerking, ze proberen moleculen met verschillende eigenschappen in het platform te gebruiken, bijvoorbeeld, moleculen die kunnen afwisselen tussen geleidend en niet-geleidend. Dit maakt de weg vrij voor de elektronica van de toekomst op gebieden als geheugentechnologie, ultradunne displays en zonnecellen.