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La prestigiosa revista «Angewandte Chemie» ha publicado recientemente un trabajo de investigadores del CiQUS, realizado en colaboración con el IBM Research - Zurich (Suiza), que describe un método muy sencillo para obtener nanografenos de alta calidad a partir de compuestos orgánicos fácilmente disponibles.

El grafeno se considera en la actualidad un material único, que está dando lugar a la aparición de una tecnología completamente nueva. Uno de los mayores desafíos en este nuevo campo es el desarrollo de metodologías para la preparación de este material con un tamaño nanométrico y alta calidad, ya que conseguir un perfecto control sobre su tamaño y geometría es fundamental para explorar nuevas aplicaciones en electrónica. El método descubierto por los investigadores CiQUS permite obtener nanografenos bien definidos mediante una única y sencilla reacción a partir del perileno, un compuesto orgánico muy común.

Este método se basa en la reactividad de un grupo de moléculas denominadas arinos, que pueden actuar como una especie de "pegamento molecular" para unir fragmentos de grafeno. Los nanografenos con forma de trébol obtenidos en esta investigación fueron depositados en películas aislantes ultrafinas, y su imagen se obtuvo con resolución atómica, mediante microscopía de fuerza atómica (AFM). La preparación de estos materiales -con diferentes tamaños y formas- podría ser crucial para construir circuitos electrónicos basados ​​en el grafeno, maquinaria molecular y/o dispositivos de una sola molécula.

Imagen de un nanografeno con forma de trébol, obtenida por microscopía de fuerza atómica (AFM).

El trabajo, dirigido por el Prof. Diego Peña, es una aportación del grupo de investigación COMMO, perteneciente al CiQUS, y cuenta con la participación del Prof. Enrique Guitián, la Prof. Dolores Pérez y la estudiante de doctorado Sara Collazos. Este grupo es pionero en la síntesis de grafenos de tamaño nanométrico desde un enfoque ascendente (es decir: ensamblando partes más pequeñas mediante las reacciones químicas adecuadas). El Grupo de IBM es especialista en el uso de microscopía AFM con resolución atómica, y en este trabajo estuvieron involucrados el Dr. Leo Gross, el Dr. Gerhard Meyer y el estudiante de doctorado Bruno Schuler.

Ambos grupos ya habían colaborado con anterioridad y publicado sus resultados en prestigiosas revistas científicas, como Science (2012), y actualmente forman parte del proyecto europeo de gran escala PAMS (Planar Atomic and Molecular Scale Devices), que cuenta con un presupuesto de más de 9 millones de euros. El principal objetivo de este proyecto es desarrollar dispositivos electrónicos a escala nanométrica, con el fin de obtener la miniaturización extrema de los equipos utilizados en el ámbito de las tecnologías de la información y la comunicación.

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Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS)

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