Laborscope durchsuchen...

Mediadaten

Download Mediadaten 2018

Laborscope das offizielle Organ des Fachverbandes für Laborberufe Schweiz.

Graphen bietet neue Funktionen für elektronische Nanogeräte

Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Bern und des National Physical Laboratory (NPL, UK) eröffnet der nächsten Generation von nanoelektronischen Geräten neue Wege: Der «Wunderstoff» Graphen macht Innovationen auf verschiedensten Gebieten wie der Umwandlung und Speicherung von Energie oder flexiblen Touchscreens möglich. So können noch kleinere und effizientere Geräte entwickelt werden.

Der Forschungsbereich der molekularen Nanoelektronik zielt darauf ab, einzelne Moleküle als «Bausteine» für elektronische Geräte zu nutzen, deren Funktionen zu verbessern und die Entwicklung möglichst kleiner und dennoch kontrollierbarer Geräte zu ermöglichen. Das Haupthindernis, das bisher konkrete Fortschritte erschwerte, bestand in der fehlenden stabilen Verbindung zwischen den Molekülen und den verwendeten Metallen bei Raumtemperatur. Graphen, das oft als «Wundermittel» bezeichnet wird, besitzt nicht nur eine hervorragende mechanische Stabilität, sondern auch eine ausserordentlich hohe elektronische und thermische Leitfähigkeit, womit das zweidimensionale Material für eine Vielzahl möglicher Anwendungen in molekularer Elektronik attraktiv ist.
Ein Forschungsteam der Universität Bern, des National Physical Laboratory (NPL) und der University of the Basque Country (UPV/EHU, Spanien), unterstützt von Forschenden der Chuo University (Japan), hat es nun einen Durchbruch geschafft: Sie konnten eine auch bei Raumtemperatur stabile Verbindung zwischen Graphen und einzelnen Molekülen demonstrieren. Dies war mit den bisher standardmässig verwendeten Metallen nicht möglich und stellt daher einen wichtigen Schritt im Hinblick auf die Entwicklung von graphenbasierten elektronischen Geräten dar. Die Resultate wurden nun im Journal Science Advances publiziert.

Einzelne Moleküle verbinden
Die Anlagerung spezifischer Moleküle auf graphenbasierten elektronischen Geräten erlaubt es, die Gerätefunktionen anzupassen, hauptsächlich indem der elektrische Widerstand verändert wird. Einen Zusammenhang zwischen allgemeinen Geräteigenschaften und den Eigenschaften einzelner angelagerter Moleküle herzustellen, ist jedoch schwierig. Dies kommt daher, dass der elektrische Widerstand an der Graphenoberfläche nicht überall gleich gross ist und der Durchschnittswert diese Unterschiede nicht wiedergibt.
Dr. Alexander Rudnev and Dr. Veerabhadrarao Kaliginedi vom Departement für Chemie und Biochemie der Universität Bern massen daher den elektrischen Strom, der durch einzelne angelagerte Moleküle floss. Sie verwendeten dazu eine einzigartige, sogenannte rauscharme Technik, die es ihnen erlaubte, von Molekül zu Molekül separate Werte zu messen. Ausgehend von den theoretischen Berechnungen von Dr. Ivan Rungger (NPL) und Dr. Andrea Droghetti (UPV/EHU), konnten sie so zeigen, dass der chemische Kontakt eines Moleküls zur Graphen-Schicht die Funktionsweise von solchen elektronischen Geräten vorgibt.

Markanter Umbruch erwartet
«Unsere Einzel-Molekül-Dioden zeigen, dass die Vorzugsrichtung von elektrischem Strom tatsächlich geändert werden kann, indem man den chemischen Kontakt der einzelnen Moleküle verändert», sagt Alexander Rudnev. «Mit der sorgfältigen Herstellung der jeweiligen chemischen Verbindungen von Molekülen und graphenbasierten Materialien können wir die Funktionalität der Nano-Elektrogeräte steuern», ergänzt Ivan Rungger.
«Unsere Resultate stellen einen grossen Fortschritt für die praktische Anwendung von elektronischen Nanogeräten dar. Wir erwarten, dass unsere Technik des stabilen chemischen Kontakts einen markanten Umbruch im Forschungsbereich auslösen wird», fasst Veerabhadrarao Kaliginedi zusammen. Die Ergebnisse zu den Graphen-Molekül-Schnittstellen sollen Forschenden auch bei der Arbeit mit Energieumwandlung helfen, und allgemein die Effizienz von elektronischen Nanogeräten steigern.

Die stabile Verbindung von Molekülen und Graphen öffnet der nächsten Generation von elektronischen Nanogeräten neue Wege. © Alexander Rudnev, Universiät Bern

 

Quelle: www.unibe.ch

Aktuell

ZHAW Science Week seit fünf Jahren: spannende Kurse für Jugendliche

Was ist in Chips drin? Haben Roboter Gefühle? Ist Rotkohl rot oder blau? Antworten auf diese und andere Fragen gibt die Science Week vom 6. bis 10. August 2018 an der ZHAW in Wädenswil. Ju- gendliche zwischen 12 und 15 Jahren werden zu Forscherinnen und Forschern und erleben Naturwis- senschaften hautnah. Dabei experimentieren sie selbst und setzen das Gelernte in die Praxis um. Die Science Week wird 2018 bereits zum fünften Mal durchgeführt.

Die ZHAW Science Week schreibt Erfolgsgeschichte. Das bunte Programm rund um Naturwi ssenschaften lockt seit 2013 jährlich rund 200 Jugendliche an. Sie erleben Hochschule hautnah und werden selbst zu For- schenden. Im Durchschnitt besuchen sie zwei bis drei Kurse. Vor zwei Jahren wurde die Science Week um zwei Angebote erweitert. Neu bekommen auch jüngere Geschwister im Alter zwischen 6 und 11 Jahren ei- nen Einblick in die Naturwissenschaften. Und mit dem «Girls-Only-Day» werden Mädchen angesprochen, die sich für die MINT-Disziplinen interessieren, aber in ihrem Kurs unter sich bleiben wollen.

Weiterlesen ...

Stellenangebote

Agenda

Achema

ACHEMA

11. - 15. Juni 2018
Frankfurt am Main
Weltforum und Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

www.achema.de

Seminar: Messen, regeln, mischen und generieren von geringen Gasmengen

 

Seminar: Messen, regeln, mischen und generieren von geringen Gasmengen

7.Juni 2018

 

Sählihof, Riggenbachstrasse 8, Olten

Seminar: Messen, regeln, mischen und generieren von geringen Gasmengen

 

Veranstalter: Contrec AG

Tel 0447463220

Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

https://www.contrec.ch/seminar-gase-regeln

Weiterlesen ...

ILMAC Lausanne

ILMAC Lausanne

3. und 4. Oktober, 2018
Expo Beaulieu Lausanne
für die frabzösischsprachige Schweiz
Platforme pour la chimie, la pharmacie et la biotechnologie

ilmac.ch/lausanne

 

IFAS 2018

 

IFAS 2018

23.-26. Oktober 2018
Messe Zürich
Fachmesse für den Gesundheitsmarkt

www.ifas-messe.ch