Uno studio di un team di ricercatori canadesi e italiani, recentemente pubblicato su Nature Materials, potrebbe rappresentare una svolta rivoluzionaria nella scienza dei materiali, portando a grandi cambiamenti nel modo in cui le aziende manifatturiere creano elettronica.

L'obiettivo del progetto di ricerca era sviluppare materiali bidimensionali, che hanno uno spessore di un singolo strato atomico, con funzionalità aggiuntive, ampliando i rivoluzionari sviluppi nella scienza dei materiali iniziati con la scoperta del grafene nel 2004.

In totale, 19 ricercatori canadesi di l'Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), McGill University, Lakehead University e dal Consiglio Nazionale delle Ricerche, in Italia hanno collaborato allo studio.

Questo lavoro apre nuove entusiasmanti direzioni, sia teoriche che sperimentali. L'integrazione di questo sistema in un dispositivo (es. Transistor) può portare a prestazioni eccezionali. Inoltre, questi risultati promuoveranno ulteriori studi su un'ampia gamma di polimeri coniugati bidimensionali con differenti simmetrie reticolari, ottenendo così ulteriori approfondimenti sulla struttura rispetto alle proprietà di questi sistemi.

Il team italo / canadese ha dimostrato la sintesi di polimeri coniugati bidimensionali su larga scala, potenziando le loro proprietà elettroniche. Hanno raggiunto il successo combinando le competenze interdisciplinari di  di chimica organica e trattamento superfici.

"Questo lavoro rappresenta uno sviluppo entusiasmante nella realizzazione di materiali funzionali bidimensionali oltre al grafene", ha affermato Mark Gallagher, professore di fisica presso la Lakehead University.

"Ho trovato particolarmente gratificante partecipare a questa collaborazione, che ci ha permesso di unire la nostra esperienza in chimica organica, fisica della materia condensata e scienza dei materiali per raggiungere i nostri obiettivi".

Dmytro Perepichka, professore di Chimica presso la McGill University, ha affermato di aver lavorato a questa ricerca per molto tempo.

"I polimeri coniugati bidimensionali strutturalmente riconfigurabili possono dare una nuova ampiezza alle applicazioni di materiali bidimensionali nell'elettronica", ha detto Perepichka.

"Abbiamo iniziato a sognarli più di 15 anni fa. È solo attraverso questa collaborazione a quattro vie, in tutto il paese e tra i continenti, che questo sogno è diventato realtà".
Federico Rosei, professore presso il Centro di ricerca Énergie Matériaux Télécommunications de l'Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) di Varennes, che dal 2016 detiene la cattedra canadese di ricerca sui materiali nanostrutturati, si è detto entusiasta dei risultati di questa collaborazione.

"Questi risultati forniscono nuove informazioni sui meccanismi delle reazioni superficiali a un livello fondamentale e simultaneamente producono un nuovo materiale con proprietà eccezionali, la cui esistenza era stata prevista solo teoricamente fino ad ora", ha detto.

Questa ricerca è stata in parte supportata da un progetto Grande Rilevanza Italy-Quebec del Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale, Direzione Generale per la Promozione del Sistema Paese, Consiglio per la ricerca in scienze naturali e ingegneria per il Canada, Fonds Québécois de la recherche sur la nature et les technologies e un esercito americano. Federico Rosei è anche grato al programma Canada Research Chairs per i finanziamenti e il sostegno parziale allo stipendio.

Fonte: McGill Media Relations Office, McGill University