Nanoprzewody organiczne otwierają możliwości
Szwajcarscy i niemieccy materiałoznawcy stworzyli proste sieci nanoprzewodów organicznych do przyszłych komponentów elektronicznych i optoelektronicznych. Ich udane podejście polega na syntetyzowaniu złożonych i niewiarygodnie cienkich struktur nanoprzewodowych i łączeniu ich w przewodzące prąd elektryczny przewody (tworząc zasadniczo obwód elektroniczny). Osiągnięcie to jest ukoronowaniem prac, które rozpoczęły się w 2006 r. w ramach projektu PHODYE (Nowe systemy fotoniczne typu "on chip" oparte na barwnikach do zastosowań sensorycznych, skalowalnych w produkcji płytek), który uzyskał dofinansowanie na kwotę 1,92 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Projekt PHODYE został zainicjowany przez dr Angela Barranco z Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla w Hiszpanii, który zaprosił do współpracy swoich byłych kolegów ze Szwajcarskich Federalnych Laboratoriów Testowania i Badania Materiałów (Empa). Laboratoria Empa są jednym z ośmiu partnerów akademickich i przemysłowych z czterech krajów europejskich (Belgia, Hiszpania, Szwajcaria i Szwecja), którzy pracują obecnie nad projektem. Celem jest opracowanie nowej rodziny urządzeń sensorycznych, które łączą warstwy sensoryczne barwników i struktury fotoniczne. Te niewiarygodnie czułe czujniki gazowe (zbudowane z cienkich warstw zmieniających kolor i fluoryzujących w kontakcie z niektórymi molekułami gazu) można by ostatecznie wykorzystywać do monitorowania emisji z pojazdów albo do ostrzegania o obecności trujących substancji. W czasie prowadzonych prac nad projektem PHODYE, Ana Borras z Empa, Oliver Gröning i Pierangelo Gröning oraz Jürgen Köble z Omicron Nanotechnology w Niemczech opracowali unikalną metodologię łączenia nanoprzewodów organicznych. Stanowi ona krok naprzód w kierunku produkcji tańszych i elastyczniejszych czujników, tranzystorów, diod i innych komponentów, począwszy od skali mikro po nano. Fizycy opracowali nowy proces naparowywania próżniowego w celu syntetyzacji nanoprzewodów organicznych i odkryli sposób wytwarzania nanoprzewodów o znacznie zróżnicowanych parametrach, oparty na właściwej selekcji molekuły rozruchowej oraz warunkach doświadczalnych. Ich metoda jest szczególnie niezwykła i zaskakująca z uwagi na fakt, że pozwoliła wygenerować doskonale monokryształową strukturę, dzięki precyzyjnemu kontrolowaniu temperatury substratu, przepływu molekuł i obróbki substratu. Zespół odkrył wkrótce, że nowy proces był nie tylko w stanie dać nanoprzewody do czujników gazowych potrzebnych do projektu PHODYE, ale umożliwił również stworzenie złożonych "nanoprzewodowych obwodów elektrycznych" do zastosowań elektronicznych i optoelektronicznych (np. ogniw słonecznych). Wynika to z tego, że szereg nanoprzewodów można wykorzystać łącznie (w zależności od potrzeb) do stworzenia sieci o znacznie zróżnicowanych właściwościach. Tajemnica leży w ozdobieniu nanocząstkami srebra (za pomocą procesu rozpylania i powlekania) nanoprzewodów wyrastających na powierzchni. Dzięki tym cząstkom można zbudować więcej nanoprzewodów, które mają styczność elektryczną z oryginalnymi przewodami - podłożem obwodu elektrycznego w nanoskali. Dr Gröning wyjaśnia, że istnieją możliwości wypracowania technologii wytwarzania organicznych materiałów półprzewodnikowych, które są bardzo atrakcyjnymi kandydatami do produkcji niedrogich, wielkopowierzchniowych i elastycznych komponentów elektronicznych. Zespół zaprezentował wyniki swoich odkryć w czasopiśmie Advanced Materials. Projekt PHODYE zostanie formalnie zakończony w październiku 2010 r.
Kraje
Szwajcaria, Niemcy