تشريح مسير واكنشي براي ساخت مواد گرافنگونه
نانو : گرافن بهعنوان مادهاي براي استفاده در ابزارهاي نانوالكترونيكي آينده، مطرح است؛ البته همچنان تحقيقات براي ساخت گرافن و مشتقات آن با ويژگيهاي الكترونيكي مطلوب، در مقياس زياد، ادامه دارد. براي رفع محدوديتهاي كنوني، پژوهشگران empa با همكاري دانشمندان مؤسسهي تحقيقات پليمري ماكس پلانك و دانشگاه زوريخ ، با بهكارگيري پليفنلين از قبل توليدشده، قطعات كوچك گرافن را ساخته و آن را نانوگرافن ناميدهاند. آنها همچنين، چگونگي پيشرفت مسير واكنش را روي يك صفحهي مسي به همراه نحوهي تبديل بلوكهاي ساختاري به نانوگرافنهاي صفحهاي با جزئيات، تشريح كردهاند. اين محققان همزمان از ميكروسكوپ تونلي روبشي و شبيهسازيهاي كامپيوتري بهره بردهاند. نتايج اين فعاليت، در مجلهي «nature chemistry» منتشر شدهاست.
با توجه به كوچكتر شدن اجزاي الكترونيكي، اجزاي ميكروالكترونيكي با اجزاي نانوالكترونيكي جايگزين ميشوند. هماكنون در مقياس نانومتري، سيليكون رايجترين مادهي بهكاررفته در فناوري نيمهرساناها است. البته بهدليل پيشرفتهاي فناوري نانو، نياز زيادي به مواد الكترونيكي جديد احساس ميشود. گرافن كه يك شبكهي دوبعدي كربني است، با داشتن خواص برجستهي الكترونيكي، بهعنوان جايگزين احتمالي، مطرح است، هر چند كه بايد بر مشكلات زيادي فائق آمد تا بتوان از گرافن در فناوري نيمهرساناها استفاده كرد؛ براي مثال همينك هيچ روش كاربردي سادهاي براي توليد مواد گرافنگونه در مقياس بالا وجود ندارد.
محققان مشاهدات ميكروسكوپ تونلي روبشي خود را با شبيهسازيهاي كامپيوتري همراه ساختهاند. نتايج مشاهدات عملي به كمك ميكروسكوپ تونلي روبشي و شبيهسازيهاي كامپيوتري نشان ميدهد كه مسير واكنش، شامل شش مرحله با 5 تركيب واسطه است، همچنين دو تركيب واسطه بهوسيلهي سطح پايدار شدهاند؛ بهطوري كه ميتوان تصوير پايدار آنها را با ميكروسكوپ تونلي روبشي مشاهده كرد. محدوديتهاي واكنش هم كه مانع از پيوستن تركيبات واسطه ميشوند، با اثر كاتاليستي زيرلايه كم شدهاند.
براي اينكه بتوان از مواد گرافنگونه در مدارهاي الكترونيكي استفاده نمود، بايد اين مواد را روي سطوح نيمهرسانا(به جاي فلزات) ساخت. نتايج شبيهسازي حاكي از آن است كه سنتز با استفاده از اين سطوح، يك روش محتمل براي ساخت نانوگرافنهاي با اندازهي مشخص روي يك سري از زيرلايههاي مختلف است.