(PhysOrg.com) - Los componentes electrónicos basados ​​en grafeno podrían hacer que nuestra electrónica actual basada en silicio sea obsoleta. Grafeno una forma de carbono descubierta más recientemente, consta de láminas bidimensionales de anillos de carbono aromáticos de seis miembros en una disposición de panal. En contraste con las capas extendidas de grafeno, Las nanocintas de grafeno estrechas tienen propiedades semiconductoras y, por lo tanto, podrían ser candidatas para aplicaciones electrónicas.

Klaus Müllen y un equipo del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros en Mainz han introducido un nuevo método para la síntesis de largo, cintas de grafeno estrechas con dimensiones definidas en la revista Angewandte Chemie.

Previamente, Las cintas de grafeno se cortaron principalmente de láminas de grafeno más grandes o se obtuvieron cortando nanotubos de carbono abiertos a lo largo. Sin embargo, Con estos métodos, es imposible producir cintas que tengan una relación de ancho a largo establecida con precisión, así como bordes definidos. Estos detalles son importantes porque determinan las propiedades electrónicas de las cintas. Por lo tanto, se ha iniciado la búsqueda de un método que permita la producción controlada de cintas de grafeno muy estrechas, un desafío extremadamente difícil. Los investigadores alemanes que trabajan con Müllen están ahora bien encaminados para superarlo. No comienzan con grandes estructuras para cortar (de arriba hacia abajo); en su lugar, están construyendo sus cintas a partir de componentes más pequeños (de abajo hacia arriba).

Los bloques de construcción seleccionados por Müllen y su equipo son largas cadenas de anillos de carbono aromáticos de seis miembros llamados polifenilenos. A diferencia de los enfoques anteriores, no produjeron cadenas rectas; en cambio los hicieron con un flexible, zigzagueando columna vertebral doblada. Es más, unieron cadenas laterales de hidrocarburos a la columna vertebral para aumentar la solubilidad en disolventes orgánicos, lo que permite sintetizar y procesar los compuestos en solución.

El siguiente paso es una reacción que separa el hidrógeno (deshidrogenación). Esto provoca una reacción de cierre de anillo en cada punta puntiaguda del zigzag, formando un nuevo anillo de carbono aromático de seis miembros que comparte un lado con tres anillos vecinos, la cadena se transforma en una cinta estrecha.

De este modo, el equipo pudo producir una serie de nanocintas diferentes con longitudes que superan los 40 nm. El ancho de la cinta se definió por el tamaño de los "puntos" del precursor de polifenileno. Las cintas resultantes están libres de defectos y son solubles en solventes orgánicos comunes.

“Hemos sido los primeros en demostrar que la perfección estructural se puede lograr mediante la síntesis ascendente clásica de nanocintas de grafeno definidas, ”Dice Müllen. "La solubilidad de las cintas es un requisito importante para la producción a gran escala de componentes electrónicos".