石墨烯分子橋為印刷電子提供多樣化的電導率調節及不同基材的附著力

將石墨剝落成石墨烯層激發了對數千種層狀材料的研究：其中包括過渡金屬二鹵化碳（TMDs）。這些半導體可用於製造導電油墨，以製造印刷的電子和光電裝置。但是，其結構中的缺陷可能會妨礙其效能。

現在，研究人員透過引入"分子橋"（將TMD薄片相互連線的小分子）克服了這些障礙，從而提高了電導率和整體效能。該結果發表在《Nature Nanotechnology》（"透過缺陷工程共價互連的過渡金屬二硫代氰化物網路，用於高效能電子裝置"），是Graphene Flagship合作伙伴斯特拉斯堡大學和CNRS，法國，AMBER和Trinity College Dublin之間的多學科合作愛爾蘭和英國劍橋大學的劍橋石墨烯中心。所採用的分子橋將載流子遷移率提高了十倍，該遷移率是與電導率有關的物理引數。

二硫醇的結構多樣性為調節電導率使其適應各種特定應用提供了無限可能。

TMD油墨用於從電子和感測器到催化和生物醫學的許多領域。它們通常使用液相剝離技術製造，該技術是Graphene Flagship公司開發的一種技術，可大量生產石墨烯和層狀材料。但是，儘管此技術可產生大量產品，但仍存在一些侷限性。剝落過程可能會產生影響層狀材料效能的缺陷，特別是在導電時。

在有機電子學的啟發下-Graphene Flagship團隊找到了解決方案：分子橋。有機電子是有機發光二極體（OLED）和低成本太陽能電池等成功技術的背後領域。利用這些化學結構，研究人員實現了一舉兩得的結果。

首先，他們將TMD薄片相互連線起來，形成了一個促進電荷傳輸和導電性的網路。分子橋作為壁翻倍，修復了薄片邊緣的化學缺陷，消除了電空位，否則會增加能量的損失。

此外，分子橋為研究人員提供了一種根據需要定製TMD油墨電導率的新工具。如果橋是共軛分子-具有雙鍵或芳環的結構-載流子遷移率比使用飽和分子（例如烴）時要高。

Graphene Flagship合夥人，法國斯特拉斯堡大學的負責人PaoloSamorì解釋說："分子橋的結構起著關鍵作用。" 他補充說："我們使用稱為二硫醇的分子，您可以從任何化學供應商的產品目錄中輕鬆購買。"

它們的可用結構多樣性為調節電導率，使其適應每種特定應用打開了無限可能。

薩莫里繼續說："分子橋將幫助我們在基於TMD的裝置中整合許多新功能。" 這些油墨可以印刷在塑膠，織物或紙張等任何表面上，從而為柔性電子產品和可穿戴裝置提供了各種各樣的新型電路和感測器。"

柔性電子產品石墨烯負責人Maria Smolander補充說："這項工作作為全面開發基於解決方案的製造方法（如在柔性電子產品中印刷）的關鍵步驟，具有高度重要性。共價鍵橋的使用可同時改善兩者基於TMD薄片的薄層的結構和電效能。"