Fototransistor al grafene attivati dalla clorofilla

La clorofilla, pigmento fondamentale per la fotosintesi delle piante, è uno dei materiali più efficienti nell’assorbimento della luce. Ricercatori dell’Institute of Atomic and Molecular Sciences di Taiwan hanno sfruttato questa proprietà per realizzare un nuovo tipo di fototransistor “biologico” basato sul grafene. La clorofilla potrebbe quindi essere utilizzata per incrementare la velocità di “accensione” dei fototransistor integrati dei dispositivi optoelettronici.

Invece di produrre nuovi materiali artificiali che simulano la clorofilla, i ricercatori taiwanese hanno iniziato a studiare la combinazione tra la clorofilla stessa e il grafene per ottenere un fototransistor che funziona come un interruttore attivato dalla luce. Il prototipo di transistor è stato creato unendo un foglio di grafene con due elettrodi di argento. Sul grafene è stata quindi versata una goccia di clorofilla usando un metodo noto come “drop casting”. Quando viene applicata una tensione agli elettrodi, la corrente che circola ha un valore modesto. Ma quando la clorofilla viene colpita dalla luce di una certa frequenza, la corrente aumenta in modo esponenziale.

La luce innesca un processo chimico nella clorofilla, simile alla fotosintesi, che provoca il rilascio di elettroni nel grafene. Ogni fotone assorbito dalla clorofilla incrementa la corrente di circa un milione di elettroni. L’esperimento dimostra che si possono ottenere fototransistor “biologici” in modo relativamente facile. La ricerca è ancora all’inizio, per cui sono necessarie ancora diverse ottimizzazioni prima che possano essere utilizzati in applicazioni reali.