Creación de circuitos cuánticos basados en grafeno diseñados con precisión atómica


Como se explica en el articulo que se acaba de publicar la revista Journal of the American Chemical Society (JACS) y que aparece en la portada del último número, esta investigación supone un avance significativo en la ingeniería precisa de materiales de delgadez atómica –llamados “materiales 2D” por su reducida dimensionalidad–. Esta nueva estructura de grafeno nanoporoso conectatiras de grafeno ultra estrechas, conocidas como nanoribbons (es decir, “nanocintas”), mediante “puentes” flexibles formados por porciones de moléculas de fenileno. Modificando de forma continua la arquitectura y el ángulo de estos puentes, los científicos pueden controlar la conectividad cuántica entre los canales de los nanoribbons y, en última instancia, afinar las propiedades electrónicas de la nanoarquitectura de grafeno. El ajuste podría también ser controlado mediante estímulos externos, como deformación o campos eléctricos, lo que ofrecería oportunidades para distintas aplicaciones. estrategia de puentes moleculares propuesta puede tener un gran impacto en la síntesis de nuevos materiales con propiedades diseñadas a medida y constituye una poderosa herramienta para la realización de circuitos cuánticos. Pero las aplicaciones potenciales de la estrategia propuesta en este estudio van más allá de los futuros dispositivos electrónicos y ordenadores. En concreto, podría conducir también al desarrollo de nanomateriales termoeléctricos, que pueden tener un impacto importante en la generación de energía renovable y la recuperación de calor residual, abordando así otro reto social crucial.


Referencia

César Moreno*, Xabier Diaz de Cerio, Manuel Vilas-Varela, Maria Tenorio, Ane Sarasola, Mads Brandbyge, Diego Peña*, Aran Garcia-Lekue*, and Aitor Mugarza*. Molecular Bridge Engineering for Tuning Quantum Electronic Transport and Anisotropy in Nanoporous Graphene. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145 (16): 8988-8995. https://doi.org/10.1021/jacs.3c00173