Il gruppo di ricerca del Laboratorio QNANO del Politecnico di Torino
Il futuro della nanoelettronica passa da una catena di atomi di carbonio. È questo il cuore di uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Chemistry, che apre nuove prospettive per la progettazione della prossima generazione di dispositivi elettronici su scala atomica.L'articolo, dal titolo Charge transport through linear carbon atomic chainsy, vede tra gli autori Roberto Listo, dottorando del Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni-DET del Politecnico. Lo studio è stato condotto dal team di ricerca coordinato dal professore Andrea Vezzoli e dal ricercatore James M. F. Morris presso la University of Liverpool, con il contributo di Roberto Listo nell'ambito della collaborazione scientifica con l’Ateneo.Lo studio affronta una delle sfide più affascinanti della scienza dei materiali: comprendere le proprietà del carbino, un allotropo del carbonio. Con il termine allotropo si indicano le diverse forme in cui uno stesso elemento può organizzare i propri atomi. Il carbino, quindi, è costituito esclusivamente da atomi di carbonio, proprio come il diamante e la grafite, ma in questo caso gli atomi sono disposti in un'unica catena lineare anziché in una struttura tridimensionale o in strati: è proprio questa particolare configurazione a conferirgli proprietà elettroniche e meccaniche uniche. Ma se, da un lato, il carbino è considerato uno dei materiali più promettenti per la nanoelettronica, dall'altro, la sua elevata instabilità lo rende estremamente difficile da sintetizzare, manipolare e caratterizzare sperimentalmente, limitandone sia lo studio sia le applicazioni.Per superare questo limite, i ricercatori hanno sviluppato un approccio innovativo che consente di creare e stabilizzare catene atomiche lineari di carbonio direttamente tra due elettrodi d'oro. Il metodo si basa sulla transmetallazione, un processo chimico in cui un frammento molecolare viene trasferito da un metallo a un altro: in questo modo, la catena di carbonio viene inserita tra due elettrodi d'oro (Au), assumendo una configurazione del tipo Au|C...C|Au, in cui una catena lineare di massimo 16 atomi di carbonio (C) è direttamente collegata agli elettrodi, senza gruppi terminali.
