Bahía, fiordo, ensenada, sillón y zigzag:los químicos utilizan términos como estos para describir las formas que adoptan los bordes del nanografeno. El grafeno consta de una estructura de carbono de una sola capa en la que cada átomo de carbono está rodeado por otros tres. Esto crea un patrón que recuerda a un panal, con átomos en cada una de las esquinas. El nanografeno es un candidato prometedor para llevar la microelectrónica a la nanoescala y un posible sustituto del silicio.

Las propiedades electrónicas del material dependen en gran medida de su forma, tamaño y sobre todo, periferia, en otras palabras, cómo se estructuran los bordes. Una periferia en zigzag es particularmente adecuada; en esta configuración, los electrones, que actúan como portadores de carga, son más móviles que en otras estructuras de borde. Esto significa que el uso de piezas de grafeno en forma de zigzag en componentes nanoelectrónicos puede permitir frecuencias más altas para los interruptores.

Los científicos de materiales que quieren investigar únicamente el nanografeno en zigzag enfrentan el problema de que esta forma hace que los compuestos sean inestables y difíciles de producir de manera controlada. Este es un requisito previo, sin embargo, si las propiedades electrónicas deben investigarse en detalle.

Los investigadores dirigidos por el Dr. Konstantin Amsharov de la Cátedra de Química Orgánica II ahora han logrado hacer precisamente eso. Su investigación ahora se ha publicado en Comunicaciones de la naturaleza . No solo han descubierto un método sencillo para sintetizar nanografeno en zigzag, su procedimiento ofrece un rendimiento cercano al 100 por ciento y es adecuado para la producción a gran escala. Ya han producido una cantidad técnicamente relevante en el laboratorio.

Los investigadores primero produjeron moléculas preliminares, que luego encajan en una formación de panal durante varios ciclos en un proceso conocido como ciclación. En el final, Los fragmentos de grafeno se producen a partir de filas escalonadas de panales o estrellas de cuatro extremidades que rodean un punto central de cuatro panales de grafeno. con el codiciado patrón de zigzag en los bordes. El producto cristaliza directamente, incluso durante la síntesis. En su estado sólido, las moléculas no están en contacto con el oxígeno. En solución, sin embargo, la oxidación hace que las estructuras se desintegren rápidamente.

Este enfoque permite a los científicos producir grandes piezas de grafeno, manteniendo el control sobre su forma y periferia. Este avance en la investigación del grafeno significa que los científicos pronto deberían poder producir e investigar una variedad de estructuras interesantes de nanografeno. un paso crucial hacia el uso del material en componentes nanoelectrónicos.