Het prestigieuze tijdschrift Angewandte Chemie heeft onlangs een werk gepubliceerd van CiQUS-onderzoekers (Universiteit van Santiago de Compostela, Spanje) in samenwerking met IBM Research – Zürich (Zwitserland), die een uiterst eenvoudige methode beschrijft om nanografenen van hoge kwaliteit te verkrijgen uit gemakkelijk verkrijgbare organische verbindingen.

Grafeen wordt beschouwd als een uniek materiaal, wat leidt tot de opkomst van een geheel nieuwe technologie. Een van de grootste uitdagingen in dit nieuwe veld is de ontwikkeling van methodologieën voor de preparatie op dit materiaal met nanometrische afmetingen en hoge kwaliteit:als de onderzoekers een perfecte controle krijgen over hun grootte en geometrie, ze zouden nieuwe toepassingen voor hoogwaardige elektronische apparaten kunnen verkennen. De methode die door CiQUS-onderzoekers is ontdekt, maakt het mogelijk om goed gedefinieerde nanografenen in één pot te verkrijgen uit peryleen, een veel voorkomende organische verbinding.

Deze methode is gebaseerd op de reactiviteit van een groep moleculen genaamd arynes, die kan fungeren als "moleculaire lijm" om grafeenfragmenten aan elkaar te plakken. De klavervormige nanografenen die in dit onderzoek zijn verkregen, zijn afgezet op ultradunne isolerende films, en afgebeeld met atomaire resolutie door atomaire krachtmicroscopie (AFM). De voorbereiding van deze materialen met verschillende afmetingen en vormen kan cruciaal zijn om op grafeen gebaseerde elektronische circuits te bouwen, moleculaire machines en/of elektronische apparaten met één molecuul.

Het onderzoekswerk, onder leiding van prof. Diego Peña, is een bijdrage van de onderzoeksgroep COMMO, COMMO -behorende tot CiQUS-, en omvat de deelname van Prof. Enrique Guitián, Prof. Dolores Pérez en de promovendus Sara Collazos. Deze COMMO-groep is pionier op het gebied van de synthese van grafenen met nanogrootte volgens bottom-up benaderingen door middel van chemische methoden in oplossing. De IBM Group (externe link) is specialist in het gebruik van AFM met atomaire resolutie en in dit werk Dr. Leo Gross, Dr. Gerhard Meyer en promovendus Bruno Schuler waren hierbij betrokken.

Beide groepen hebben al samengewerkt en eerdere resultaten gepubliceerd in prestigieuze scheikundige wetenschappelijke tijdschriften als Wetenschap (2012), en momenteel nemen ze deel aan het Large European Project PAMS (Planar Atomic and Molecular Scale Devices) (externe link), met een totaal budget van meer dan 9 miljoen euro. Het hoofddoel van PAMS is het ontwikkelen van elektronische apparaten op nanometrische schaal, om de extreme miniaturisatie van de apparatuur die wordt gebruikt in informatietechnologie en communicatie te krijgen.