p Grafeno e materiais relacionados possuem grande potencial para aplicações tecnológicas, como eletrônica, sensores, e dispositivos de armazenamento de energia, entre outros. Graças à sua alta sensibilidade de superfície, esses materiais são uma plataforma ideal para estudar a interação entre conjuntos moleculares em nanoescala e fenômenos elétricos macroscópicos. p Os pesquisadores dentro da Flagship Graphene projetaram uma molécula que pode sofrer transformações químicas reversivelmente quando iluminada com luz ultravioleta e visível. Esta molécula - um espiropirano fotoativável - pode então ser ancorada à superfície de materiais como grafeno ou dissulfeto de molibdênio, gerando assim uma superrede macroscópica híbrida atomicamente precisa. Quando iluminado, toda a estrutura supramolecular experimenta um rearranjo estrutural coletivo, que poderia ser visualizado diretamente com uma resolução sub-nanométrica por microscopia de varredura por tunelamento.

p Mais importante, esta reorganização induzida pela luz no nível molecular induz grandes mudanças nas propriedades elétricas macroscópicas dos dispositivos híbridos. As moléculas, junto com as camadas de grafeno e materiais relacionados, pode converter eventos de uma única molécula em uma ação de comutação espacialmente homogênea que gera uma resposta elétrica macroscópica. Esta abordagem nova e versátil leva a eletrônica supramolecular para o próximo nível.

p "Graças a esta nova abordagem, podemos explorar a capacidade de eventos de comutação coletivos que ocorrem em superredes de moléculas fotocrômicas montadas em grafeno e materiais relacionados para induzir modulação reversível e em grande escala nas propriedades elétricas de dispositivos optoeletrônicos de alto desempenho, "explica Paolo Samorì, autor principal do artigo. "Esta tecnologia pode encontrar aplicações na próxima geração de eletrônicos inteligentes e portáteis, com propriedades programáveis, " ele adiciona.

p Samorì também explica como esta ideia de superredes moleculares sob medida pode gerar uma grande variedade de novos materiais com propriedades ajustáveis ​​e responsivas. "Disque suas funções! Você só precisa escolher cuidadosamente as moléculas certas, a superrede assim formada permitirá maximizar a mudança nas propriedades como uma resposta a entradas externas, " ele diz.

p Vittorio Pellegrini, pesquisador do IIT e líder da divisão de energia, Compósitos, e Produção na Nave Grafeno, destaca como a pesquisa é 'única na forma como combina grafeno e outros materiais relacionados com moléculas químicas responsivas à luz. Esses arranjos macroscópicos são plataformas promissoras para optoeletrônica. "Pellegrini destaca o potencial excepcional dessas novas descobertas:'o revestimento molecular ultrafino pode ser adaptado apenas sintetizando moléculas diferentes." Além disso, 'esta descoberta nos levará ao desenvolvimento de dispositivos, como a técnica desenvolvida por Samorì e sua equipe pode ser ampliada de forma reproduzível, "ele acrescentou. Samorì concorda:" O limite na escalabilidade é a acessibilidade ao grafeno ultra-plano e atomicamente preciso e materiais relacionados. "

p Esses avanços, possibilitado pelo ambiente colaborativo do Graphene Flagship, pode levar a aplicações promissoras em sensores, optoeletrônica, e dispositivos flexíveis. Os pesquisadores agora sonham com dispositivos híbridos multifuncionais de alto desempenho sob o controle da fonte de energia mais abundante e poderosa da natureza - a luz.

p Professora Andrea C. Ferrari, Diretor de Ciência e Tecnologia da Capitânia do Grafeno, e o presidente de seu painel de gerenciamento acrescentou:"A química supramolecular tem feito parte da pesquisa da Flagship desde o início. Ao longo dos anos, nossos parceiros aprimoraram e desenvolveram as técnicas que permitem a interface de moléculas com grafeno e materiais relacionados. Agora estamos testemunhando um progresso constante em relação aos aplicativos, como mostrado por este trabalho interessante. "