O grafeno considérase na actualidade un material único, que está dando lugar á aparición dunha tecnoloxía completamente nova. Un dos maiores desafíos neste novo campo é o desenvolvemento de metodoloxías para a preparación deste material cun tamaño nanométrico e alta calidade, xa que conseguir un perfecto control sobre o seu tamaño e xeometría é fundamental para explorar novas aplicacións en electrónica. O método descuberto polos investigadores CiQUS permite obter nanografenos ben definidos mediante unha única e sinxela reacción a partir do perileno, un composto orgánico moi común.
Este método baséase na reactividad dun grupo de moléculas denominadas arinos, que poden actuar como unha especie de "pegamento molecular" para unir fragmentos de grafeno. Os nanografenos con forma de trébol obtidos nesta investigación foron depositados en películas aislantes ultrafinas, e a súa imaxe obtívose con resolución atómica, mediante microscopía de forza atómica (AFM). A preparación destes materiais -con diferentes tamaños e formas- podería ser crucial para construír circuítos electrónicos baseados no grafeno, maquinaria molecular e/ou dispositivos dunha soa molécula.
O traballo, dirixido polo Prof. Diego Peña, é unha achega do grupo de investigación COMMO, pertencente ao CiQUS, e conta coa participación do Prof. Enrique Guitián, a Prof. Dores Pérez e a estudante de doctorado Sara Collazos. Este grupo é pioneiro na síntese de grafenos de tamaño nanométrico desde un enfoque ascendente (é dicir: ensamblando partes máis pequenas mediante as reaccións químicas axeitadas). O Grupo de IBM é especalista no uso de microscopía AFM con resolución atómica, e neste traballo estiveron involucrados o Dr. Leo Gross, o Dr. Gerhard Meyer e o estudante de doutorado Bruno Schuler.
Ambos grupos xa colaboraran con anterioridad e publicaron os seus resultados en prestixiosas revistas científicas, como Science (2012), e actualmente forman parte do proxecto europeo de gran escala PAMS (Planar Atomic and Molecular Scale Devices), que conta cun orzamento de máis de 9 millóns de euros. O principal obxectivo deste proxecto é desenvolver dispositivos electrónicos a escala nanométrica, co fin de obter a miniaturización extrema dos equipos utilizados no ámbito das tecnoloxías da información e a comunicación.
Figura: Imaxe dun nanografeno con forma de trébol, obtida por microscopía de forza atómica (AFM). (Credit: Bruno Schuler, IBM – Zurich).
Ver vídeo relacionado: Nanografenos: Ensamblamiento molecular de grafenos a escala nanométrica