石墨烯和相關(guān)材料在電子，傳感器和儲能設(shè)備等技術(shù)應用中具有巨大潛力。由于它們具有高表面敏感性，這些材料是研究納米級分子組件和宏觀電學現(xiàn)象之間相互作用的理想平臺。

石墨烯旗艦店內(nèi)的研究人員設(shè)計了一種分子，當用紫外線和可見光照射時，該分子可以可逆地進行化學轉(zhuǎn)化。然后可以將這種分子 - 光可切換的螺吡喃 - 錨定在諸如石墨烯或二硫化鉬之類的材料的表面上，從而產(chǎn)生原子級精確的混合宏觀超晶格。當被照射時，整個超分子結(jié)構(gòu)經(jīng)歷集體結(jié)構(gòu)重排，其可通過掃描隧道顯微鏡以亞納米分辨率直接可視化。

更重要的是，這種在分子水平上的光誘導重組引起混合裝置的宏觀電性質(zhì)的大的變化。這些分子與石墨烯和相關(guān)材料層一起，可以將單分子事件轉(zhuǎn)換為空間均勻的開關(guān)動作，從而產(chǎn)生宏觀電響應。這種新穎而通用的方法使超分子電子學更上一層樓。

“由于采用了這種新方法，我們可以利用組裝在石墨烯和相關(guān)材料上的光致變色分子超晶格中發(fā)生的集體轉(zhuǎn)換事件的能力，從而在高性能光電器件的電氣特性中引發(fā)大規(guī)模和可逆調(diào)制。” PaoloSamorì，該論文的第一作者。他補充道，這項技術(shù)可以在具有可編程特性的下一代智能和便攜式電子產(chǎn)品中找到應用。

Samorì還解釋了這種定制分子超晶格的想法如何產(chǎn)生具有可調(diào)和響應特性的各種新材料。'撥打你的功能!他說，你只需要仔細選擇合適的分子，這樣形成的超晶格就可以最大限度地改變屬性，作為對外部輸入的響應。

IIT研究員，石墨烯旗艦能源，復合材料和生產(chǎn)部門負責人Vittorio Pellegrini強調(diào)，該研究在石墨烯和其他相關(guān)材料與光響應化學分子的結(jié)合方面具有獨特性。這些宏觀安排是光電子學的有前途的平臺。佩萊格??里尼指出了這些新發(fā)現(xiàn)的巨大潛力：“分子超薄涂層可以通過合成不同的分子來定制。” 此外，“這一發(fā)現(xiàn)將引領(lǐng)我們開發(fā)設(shè)備，因為Samorì和他的團隊開發(fā)的技術(shù)可以以可重復的方式擴大規(guī)模，”他補充道。Samorì對此表示贊同：“可擴展性的極限是超平原和原子級精確石墨烯及相關(guān)材料的可及性。”

通過石墨烯旗艦的協(xié)作環(huán)境實現(xiàn)的這些進步可以在傳感器，光電子學和柔性設(shè)備中實現(xiàn)有希望的應用。研究人員現(xiàn)在夢想著高性能多功能混合設(shè)備在自然界最豐富和最強大的能源 - 光源的控制下。