(PhysOrg.com) - Los científicos han logrado un gran avance hacia la creación de nanocircuitos en grafeno, ampliamente considerado como el candidato más prometedor para reemplazar el silicio como componente básico de los transistores. Han ideado un proceso simple y rápido de un solo paso para crear nanocables, sintonizando las propiedades electrónicas del óxido de grafeno reducido y permitiéndole así pasar de ser un material aislante a un material conductor.

La técnica funciona con múltiples formas de grafeno y está preparada para convertirse en un hallazgo importante para el desarrollo de la electrónica del grafeno. La investigación aparece en el 11 de junio de 2010, número de la revista Ciencias .

Los científicos que trabajan con nanocircuitos están entusiasmados con el grafeno porque los electrones se encuentran con menos resistencia cuando viajan a lo largo del grafeno en comparación con el silicio y porque los transistores de silicio actuales son casi tan pequeños como lo permiten las leyes de la física. El grafeno también tiene el borde debido a su grosor:es una hoja de carbono que tiene un solo átomo de grosor. Si bien la nanoelectrónica de grafeno podría ser más rápida y consumir menos energía que el silicio, nadie sabía cómo producir nanoestructuras de grafeno con un método tan reproducible o escalable. Eso es hasta ahora.

"Hemos demostrado que al calentar localmente el óxido de grafeno aislante, tanto las escamas como las variedades epitaxiales, con una punta de microscopio de fuerza atómica, podemos escribir nanocables con dimensiones de hasta 12 nanómetros. Y podemos ajustar sus propiedades electrónicas para que sean hasta cuatro órdenes de magnitud más conductoras. No hemos visto signos de desgaste de la punta o rotura de la muestra, "dijo Elisa Riedo, profesor asociado de la Facultad de Física del Instituto de Tecnología de Georgia.

En la macroescala, La conductividad del óxido de grafeno se puede cambiar de un material aislante a un material similar al grafeno más conductor utilizando grandes hornos. Ahora, el equipo de investigación utilizó TCNL para aumentar la temperatura del óxido de grafeno reducido a nanoescala, para que puedan dibujar nanocircuitos similares al grafeno. Descubrieron que cuando alcanzaba los 130 grados Celsius, el óxido de grafeno reducido comenzó a volverse más conductor.

"Así que la belleza de esto es que hemos ideado un sencillo Técnica robusta y reproducible que nos permite transformar una muestra aislante en un nanoalambre conductor. Estas propiedades son el sello de una tecnología productiva, "dijo Paul Sheehan, jefe de la Sección de Tecnología de Sensores y Nanociencia de Superficie en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, CORRIENTE CONTINUA.

El equipo de investigación probó dos tipos de óxido de grafeno:uno hecho de carburo de silicio, el otro con polvo de grafito.

"Creo que hay tres aspectos de este estudio que lo hacen destacar, "dijo William P. King, profesor asociado en el departamento de Ingeniería y Ciencias Mecánicas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "Primero, es que todo el proceso ocurre en un solo paso. Se pasa de aislar óxido de grafeno a un material electrónico funcional simplemente aplicando un nanocalentador. Segundo, pensamos que cualquier tipo de grafeno se comportará de esta manera. Tercera, la escritura es una técnica extremadamente rápida. Estas nanoestructuras se pueden sintetizar a una velocidad tan alta que el enfoque podría ser muy útil para los ingenieros que quieran fabricar nanocircuitos ".

"Este proyecto es un excelente ejemplo de las nuevas tecnologías que permite la electrónica de grafeno epitaxial, "dijo Walt de Heer, Profesor de Regent en la Escuela de Física de Georgia Tech y el proponente original del grafeno epitaxial en electrónica. Su estudio condujo al establecimiento del Centro de Ciencia e Ingeniería de Investigación de Materiales hace dos años. "La simple conversión de óxido de grafeno en grafeno es un método importante y rápido para producir cables conductores. Este método se puede utilizar no solo para dispositivos electrónicos flexibles, pero es posible, algún día en el futuro, que los cables de grafeno biocompatibles se pueden utilizar para medir señales eléctricas de células biológicas individuales ".