p A capacidade de montar blocos de construção eletrônicos consistindo de moléculas individuais é um objetivo importante na nanotecnologia. Um grupo de pesquisa interdisciplinar na Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) está agora significativamente mais perto de atingir esse objetivo. A equipe de pesquisadores chefiada pela Profa. Dra. Sabine Maier, O Prof. Dr. Milan Kivala e o Prof. Dr. Andreas Görling montaram e testaram com sucesso condutores e redes feitas de indivíduos, moléculas de blocos de construção recém-desenvolvidas. Estes podem, no futuro, servir como base de componentes para sistemas optoeletrônicos, como telas planas flexíveis ou sensores. Os pesquisadores da FAU publicaram seus resultados na revista Nature Communications . p As técnicas litográficas nas quais as estruturas necessárias são cortadas de blocos existentes são principalmente empregadas atualmente para produzir componentes micro e nanoeletrônicos. “Isso não é diferente de como um escultor cria um objeto a partir de um material existente, cortando o que ele não precisa. O quão pequenas podemos fazer essas estruturas é determinado pela qualidade do material e nossas habilidades mecânicas, 'explica a Profa. Dra. Sabine Maier da Cátedra de Física Experimental. "Agora temos algo como um conjunto de blocos de Lego para uso no campo nanoeletrônico; isso nos permite fabricar os objetos necessários 'de baixo para cima', em outras palavras, começamos a partir da base e colocamos as unidades minúsculas uma em cima da outra. "

p Os pesquisadores agora podem usar esses blocos de construção para produzir as menores estruturas unidimensionais - condutores - e estruturas bidimensionais - redes - sob condições controladas de precisão. As estruturas caracterizam-se pela extrema regularidade sem falhas estruturais. Estruturas perfeitas desse tipo são essenciais para a produção de minúsculos componentes nanoeletrônicos com várias propriedades.

p A base desses semicondutores orgânicos sintéticos - os tijolos Lego, por assim dizer - foi sintetizada no Instituto de Química Orgânica da FAU. 'Nosso bloco de construção básico é um triângulo que consiste em 21 átomos de carbono com um átomo de nitrogênio no centro, com qualquer hidrogênio, iodo ou bromo depositado nos cantos dependendo da estrutura desejada 'esclarece o Prof. Dr. Milan Kivala da Cadeira de Química Orgânica I. Os pesquisadores da FAU anexam as moléculas correspondentes a uma superfície portadora feita de ouro e esta é então aquecida a 150 - 270 ° C. Este processo inicialmente forma hexágonos ou cadeias. Quando as amostras atingem uma temperatura de 270 ° C, os blocos de construção moleculares se formam quimicamente ligados, malhas planas e semelhantes a favo de mel que são semelhantes em estrutura à do grafeno material ganhador do Prêmio Nobel.

p O grupo de pesquisa já conseguiu determinar uma das principais propriedades elétricas - o chamado 'intervalo de banda'. 'Estabelecemos que o gap de estruturas bidimensionais é menor do que os arranjos unidimensionais dos mesmos blocos de construção molecular, 'acrescenta o Prof. Dr. Andreas Görling da cadeira de Química Teórica. 'Essas percepções nos ajudarão no futuro a prever as propriedades dessas estruturas e ajustá-las aos valores desejados para aplicações optoeletrônicas específicas.'

p Essa pesquisa abriu a possibilidade de fabricar componentes nanoeletrônicos cada vez menores. As técnicas litográficas atuais usadas na produção comercial de microchips só podem criar estruturas maiores do que 14 nanômetros. Os condutores gerados em Erlangen são apenas um pouco mais largos do que um nanômetro e, portanto, cerca de cinquenta mil vezes mais finos do que um fio de cabelo humano. Contudo, uma série de desenvolvimentos adicionais são necessários antes que eles possam ser usados ​​em aplicações tecnológicas. Por exemplo, ainda é necessário encontrar um material transportador eletricamente não condutivo adequado.