翻转超分子电子学的开关

石墨烯和相关材料在电子，传感器和储能设备等技术应用中具有巨大潜力。由于它们具有高表面敏感性，这些材料是研究纳米级分子组件和宏观电学现象之间相互作用的理想平台。

石墨烯旗舰店内的研究人员设计了一种分子，当用紫外线和可见光照射时，该分子可以可逆地进行化学转化。然后可以将这种分子 - 光可切换的螺吡喃 - 锚定在诸如石墨烯或二硫化钼之类的材料的表面上，从而产生原子级精确的混合宏观超晶格。当被照射时，整个超分子结构经历集体结构重排，其可通过扫描隧道显微镜以亚纳米分辨率直接可视化。

更重要的是，这种在分子水平上的光诱导重组引起混合装置的宏观电性质的大的变化。这些分子与石墨烯和相关材料层一起，可以将单分子事件转换为空间均匀的开关动作，从而产生宏观电响应。这种新颖而通用的方法使超分子电子学更上一层楼。

“由于采用了这种新方法，我们可以利用组装在石墨烯和相关材料上的光致变色分子超晶格中发生的集体转换事件的能力，从而在高性能光电器件的电气特性中引发大规模和可逆调制。” PaoloSamorì，该论文的第一作者。他补充道，这项技术可以在具有可编程特性的下一代智能和便携式电子产品中找到应用。

Samorì还解释了这种定制分子超晶格的想法如何产生具有可调和响应特性的各种新材料。'拨打你的功能!他说，你只需要仔细选择合适的分子，这样形成的超晶格就可以最大限度地改变属性，作为对外部输入的响应。

IIT研究员，石墨烯旗舰能源，复合材料和生产部门负责人Vittorio Pellegrini强调，该研究在石墨烯和其他相关材料与光响应化学分子的结合方面具有独特性。这些宏观安排是光电子学的有前途的平台。佩莱格​​里尼指出了这些新发现的巨大潜力：“分子超薄涂层可以通过合成不同的分子来定制。” 此外，“这一发现将引领我们开发设备，因为Samorì和他的团队开发的技术可以以可重复的方式扩大规模，”他补充道。Samorì对此表示赞同：“可扩展性的极限是超平原和原子级精确石墨烯及相关材料的可及性。”

通过石墨烯旗舰的协作环境实现的这些进步可以在传感器，光电子学和柔性设备中实现有希望的应用。研究人员现在梦想着高性能多功能混合设备在自然界最丰富和最强大的能源 - 光源的控制下。