p Uma equipe da Universidade de Osaka criou nanofios de molécula única, completo com uma camada de isolamento, até 10 nanômetros de comprimento. Quando eles mediram as propriedades elétricas desses nanofios, os pesquisadores descobriram que forçar as correntes em forma de fita a serem planas melhorou significativamente sua condutividade em comparação com uma conformação torcida. As descobertas podem permitir uma nova geração de dispositivos baratos de alta tecnologia, incluindo telas de smartphones e sistemas fotovoltaicos. p Polímeros à base de carbono, que são longas cadeias moleculares feitas de unidades repetidas, pode ser encontrado em todos os lugares, desde a borracha na sola dos sapatos até as proteínas que constituem o seu corpo. Costumávamos pensar que essas moléculas não podiam conduzir eletricidade, mas tudo mudou com a descoberta dos polímeros condutores. Estes são um pequeno subconjunto de moléculas baseadas em carbono que podem agir como minúsculos fios devido às suas ligações químicas simples e duplas alternadas, também chamadas de ligações conjugadas. Uma vez que condutores à base de carbono são muito mais fáceis e baratos de fazer e personalizar do que a eletrônica convencional, eles viram uma rápida adoção em TVs OLED, telas de iPhone, e painéis solares, enquanto reduz drasticamente seu custo.

p Agora, pesquisadores da Universidade de Osaka sintetizaram cadeias de oligotiofeno de vários comprimentos, com até 24 unidades de repetição. Isso significa que nanofios individuais podem ter até 10 nanômetros de comprimento. O isolamento dos fios era necessário para evitar correntes de entrelaçamento, de modo que a condutividade intrínseca de uma única molécula pudesse ser medida com precisão. Com base nas regras da mecânica quântica, os elétrons nas moléculas se comportam mais como ondas espalhadas do que como partículas localizadas. As ligações sobrepostas no oligotiofeno permitem que os elétrons se espalhem inteiramente pela estrutura do polímero, então eles podem facilmente atravessar a molécula para criar uma corrente elétrica.

p Esse transporte de carga pode ocorrer de duas maneiras muito diferentes. "Em distâncias curtas, elétrons dependem de sua natureza ondulatória para "criar um túnel" diretamente através das barreiras, mas em longas distâncias, eles pulam de um site para outro para chegar ao seu destino, "o primeiro autor, Dr. Yutaka Ie, explicou. A equipe da Universidade de Osaka descobriu que mudar a cadeia de oligotiofeno de torcida para plana levou a uma sobreposição muito maior da espinha dorsal conjugada do oligotiofeno, o que, por sua vez, significa uma condutividade geral maior. Como resultado, o cruzamento de tunelamento para condução de salto ocorreu com correntes planas em comprimentos de corrente mais curtos, em comparação com aqueles com a conformação torcida.

p Os pesquisadores acreditam que este trabalho pode abrir um novo mundo de dispositivos. "Este estudo demonstra que nossos nanofios isolados têm potencial para serem usados ​​em uma nova" eletrônica de molécula única ", "disse o autor principal, Dr. Yoshio Aso. O trabalho foi publicado no Journal of Physical Chemistry Letters como "Oligotiofenos Altamente Planares e Completamente Isolados:Efeitos da Conjugação π no Transporte de Carga Hopping."