Een internationaal onderzoeksteam met professor Federico Rosei van het Institut national de la recherche scientifique (INRS) heeft een nieuw proces aangetoond om de structuur en eigenschappen van grafeen te wijzigen. Deze chemische reactie, bekend als fotocycloadditie, modificeert de bindingen tussen atomen met behulp van ultraviolet licht. De resultaten van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuurchemie .

Grafeen heeft uitstekende fysieke, optische en mechanische eigenschappen. Bijvoorbeeld, het wordt vaak gebruikt bij de vervaardiging van transparante aanraakschermen, in de ruimtevaart, en in de biogeneeskunde. Dit materiaal, echter, heeft beperkt gebruik in de elektronica.

"Geen enkel ander materiaal heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met grafeen, maar in tegenstelling tot halfgeleiders die in de elektronica worden gebruikt, het mist een bandgap. Bij elektronica, deze kloof is een ruimte waarin er geen energieniveaus zijn die door elektronen kunnen worden ingenomen. Toch is het essentieel voor interactie met licht, ", legt professor Federico Rosei van het Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre van INRS uit.

"De multidisciplinaire groep onderzoekers uit Canada, China, Denemarken, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk slaagden erin grafeen te modificeren om een ​​band gap te creëren. Het huidige onderzoek is nogal fundamenteel, maar zou de komende jaren gevolgen kunnen hebben in de opto-elektronica, zoals bij de fabricage van fotodetectoren of op het gebied van zonne-energie. Deze omvatten de productie van hoogwaardige fotovoltaïsche cellen voor het omzetten van zonne-energie in elektriciteit, of het gebied van nano-elektronica, voor de extreme miniaturisering van apparaten, ’ zegt professor Rosei.

Deze doorbraak is complementair aan de resultaten gepubliceerd in Natuurmaterialen , in mei 2020, door een Italiaans-Canadees team van onderzoekers onder toezicht van professor Rosei.