Uno dei materiali che sta maggiormente interessando fisici e scienziati è sicuramente il grafene, il cosiddetto materiale del futuro, che dovrebbe essere utilizzato efficacemente in tantissimi settori diversi. Le unità di grafene sono note come nanografene; queste sono adattati a funzioni specifiche e come tali il loro processo di fabbricazione è più complicato di quello del grafene generico. Viene prodotto rimuovendo selettivamente gli atomi di idrogeno dalle molecole organiche di carbonio e idrogeno, un processo chiamato deidrogenazione.
“La deidrogenazione avviene su una superficie metallica come quella dell’argento, dell’oro o del rame, che funge da catalizzatore, un materiale che abilita o accelera una reazione”, ha affermato Akitoshi Shiotari, autore principale dello studio. “Tuttavia, questa superficie è ampia rispetto alle molecole organiche bersaglio. Ciò contribuisce alla difficoltà di creare formazioni nanografiche specifiche. Avevamo bisogno di una migliore comprensione del processo catalitico e di un modo più preciso per controllarlo”.
Shiotari e il suo team hanno escogitato un metodo che offre il controllo preciso necessario ed è anche molto efficiente per il nanografene. Hanno usato un tipo specializzato di microscopio chiamato microscopio a forza atomica (AFM), che misura i dettagli delle molecole con una sonda nanoscopica a forma di ago. Questa sonda può essere utilizzata non solo per rilevare alcune caratteristiche dei singoli atomi, ma anche per manipolarle.
“Abbiamo scoperto che la sonda metallica dell’AFM potrebbe rompere i legami carbonio-idrogeno nelle molecole organiche”, ha detto Shiotari. “Potrebbe farlo in modo molto preciso dato che la sua punta è così piccola e potrebbe rompere i legami senza la necessità di energia termica. Ciò significa che ora possiamo fabbricare componenti nanografene in un modo più controllato che mai”.
Foto di Dean Simone da Pixabay
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