Investigadores de la Universidad de Binghamton han demostrado un proceso ecológico que permite un control espacial sin precedentes sobre las propiedades eléctricas del óxido de grafeno. Este nanomaterial bidimensional tiene el potencial de revolucionar la electrónica flexible, las células solares y los instrumentos biomédicos.
Mediante el uso de la sonda de un microscopio de fuerza atómica para desencadenar una reacción química local, Jeffrey Mativetsky, profesor asistente de física en la Universidad de Binghamton, y el estudiante de doctorado Austin Faucett, demostraron que las características eléctricamente conductoras de tan solo cuatro nanómetros se pueden modelar en grafeno individualláminas de óxido. Un nanómetro es aproximadamente cien mil veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.
"Nuestro enfoque hace posible dibujar características eléctricamente conductoras a nanoescala en láminas aislantes atómicamente delgadas con el control espacial más alto informado hasta ahora", dijo Mativetsky. "A diferencia de los métodos estándar para manipular las propiedades del óxido de grafeno, nuestro proceso puede serimplementado en condiciones ambientales y es ambientalmente benigno, lo que lo convierte en un paso prometedor hacia la integración práctica del óxido de grafeno en tecnologías futuras ".
El Premio Nobel de Física de 2010 fue otorgado por el descubrimiento del grafeno, una red de carbono bidimensional y atómicamente delgada con extraordinarias propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas. El óxido de grafeno es un material bidimensional estrechamente relacionado con ciertas ventajas sobregrafeno, incluida la producción y el procesamiento simples, y propiedades altamente ajustables. Por ejemplo, al eliminar parte del oxígeno del óxido de grafeno, el material eléctricamente aislante puede volverse conductor, lo que abre perspectivas para su uso en electrónica flexible, sensores, células solares y biomedicina.dispositivos.
El estudio proporciona una nueva visión de los límites de resolución espacial y los mecanismos para un proceso relativamente nuevo para modelar regiones conductoras en el óxido de grafeno aislante. El tamaño mínimo de la característica conductora de cuatro nanómetros es el más pequeño logrado hasta ahora por cualquier método para este material. Mativetskydijo que este enfoque es prometedor para la creación de prototipos a escala de laboratorio de patrones conductores a nanoescala en óxido de grafeno. "Existe un interés significativo en definir regiones con diferentes funcionalidades y escribir circuitos en materiales bidimensionales. Nuestro enfoque proporciona una manera de generar patrones conductores eléctricos directamentey aislar regiones en óxido de grafeno con alta resolución espacial ", dijo Mativetsky.
Esta investigación no solo permite el estudio fundamental de las propiedades físicas a nanoescala del óxido de grafeno, sino que también abre nuevas vías para incorporar el óxido de grafeno en tecnologías futuras. Porque el proceso desarrollado por Mativetsky evita el uso de productos químicos nocivos, altas temperaturas o atmósferas de gas inerte., su trabajo representa un paso prometedor hacia la fabricación ecológica con óxido de grafeno. "Al principio, esto será principalmente útil para estudiar propiedades fundamentales y dispositivos a escala de laboratorio", dijo Mativetsky. "Con el tiempo, este trabajo puede ayudar a llevar a la prácticaintegración de óxido de grafeno en sensores, células solares y dispositivos electrónicos flexibles y de bajo costo ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Binghamton . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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