La modifica molecolare della conduttività del grafene
La ricerca sul grafene, un materiale davvero sorprendente, ha portato al premio Nobel per la fisica nel 2010. Le sue esclusive proprietà di forza, flessibilità e conduttività elettrica determinano fenomenali potenzialità di impiego in transistori miniaturizzati. Tuttavia, per liberare tali potenzialità occorre l'ingegneria degli intervalli proibiti, al fine di controllare le proprietà che determinano le modalità di produzione di vettori di carica mobili. Il grafene è un semiconduttore senza banda proibita. Grazie al finanziamento dell'UE destinato al progetto BENGRAS ("Bandgap engineering of graphene by molecular self-assembly"), alcuni scienziati hanno indagato sulla possibilità di modificare strati di grafene con vari atomi o molecole, per alterare gli intervalli proibiti e controllare le proprietà semiconduttive. Per studiare le proprietà spettroscopiche (energia) del grafene modificato, il team ha sviluppato e costruito un proprio microscopio Raman. Utilizzandolo insieme con la microscopia tradizionale a forza atomica, i ricercatori sono riusciti a correlare gli spettri Raman di singoli nanonastri di grafene con le rispettive morfologie. Il drogaggio di un materiale con un altro viene spesso utilizzato per cambiare proprietà elettriche, per cui gli scienziati hanno indagato sull'adsorbimento di una nota molecola donatrice di elettroni (n-drogante). Dai risultati preliminari emerge un effetto drogante della molecola sui fogli di grafene. I materiali semiconduttivi nanostrutturati si prospettano rivoluzionari per vari campi, dalla biomedicina alla optoelettronica e praticamente ogni altro campo compreso tra tali due discipline. BENGRAS ha fornito importanti metodologie per modificare la struttura superficiale e, quindi, le proprietà elettriche del grafene. Insieme alle tecniche di misurazione per correlare la morfologia con la conduttività, il team ha apportato un importante contributo alla capacità dell'UE di sfruttare questo nuovo materiale in innovazioni concrete che saranno utili all'economia e al pubblico in generale.
