Cercetătorii construiesc primul Nanowire 2D pentru telefoanele viitoare și panourile solare

În 2004, o pereche de cercetători de la Universitatea din Manchester din Marea Britanie s-au scufundat vineri seara, făcând o versiune puțin mai avansată de tehnologie folosind bandă scotch pentru a coaja straturile superioare de pe un fulg de grafit. Care ar fi o pierdere deosebit de proastă de timp pentru ca oricine altcineva să-i câștige în cele din urmă premiul Nobel pentru Fizică, în timp ce își îndepărtau atât de multe straturi, încât erau lăsate cu un material gros de doar câteva atomi. Acesta a fost grafenul, primul material bidimensional din lume.

În cei 13 ani de atunci, cercetătorii au încercat să-și dea seama cum să valorifice acest lucru și alte materiale 2D pentru următoarea generație de produse electronice, eliminând în mod eficient problema cum să economisiți spațiu în orice, de la telefoane la panouri solare. Problema este că nu e suficient doar să faci ceva 2D; trebuie să fie posibil să se pună împreună multiplu astfel de materiale în același plan atomic-gros, creând ceea ce este cunoscut sub numele de nanowire.

Într - o lucrare publicată luni în Materiale naturale, o echipă internațională de cercetători detaliază un mare pas înainte pe care l-au făcut pentru a crea cel mai mic fir cunoscut de omenire. Este o dezvoltare care deschide ușa pentru a încorpora panouri solare ultra-subțiri sau ecrane LED pe suprafețe cum ar fi îmbrăcămintea sau sticla.

Cercetătorii de la Universitatea Regele Abdullah din Arabia Saudită, Universitatea Cornell, Institutul de Tehnologie din Massachusetts și Academia Sinica explică modul în care au reușit să conducă un fir fabricat din disulfură de molibden, care are doar câțiva atomi în diametru, prin diselenidele de tungsten, un material folosit pentru celulele solare flexibile.

Lucrul cu lucruri care au doar câțiva atomi în diametru este destul de greu, dar învățarea cum să amestece în mod esențial aceste materiale împreună și să-și mențină proprietățile este un proces care a făcut oamenii de știință. Autorii acestei lucrări detaliază modul în care au reușit să creeze nanofire dintr-un material utilizat în cea mai mare parte ca lubrifiant industrial, în speranța de a încuraja asamblarea componentelor electronice la scară atomică.

"Fabricarea de noi materiale 2D rămâne o provocare", a declarat Markus Buehler, profesor de inginerie la MIT. "Descoperirea mecanismelor prin care se pot crea anumite structuri materiale dorite este cheia pentru a muta aceste materiale către aplicații. În acest proces, munca comună de simulare și experimentare este esențială pentru a face progrese, în special folosind modele la nivel molecular de materiale care permit noi direcții de design."

Dimensiunea și versatilitatea lui Graphene și-a câștigat reputația de bloc constructiv al viitorului și această cercetare reprezintă cel mai mare progres spre soluționarea problemei cum să se pună împreună nanomateriale în același plan.

Avantajul unui astfel de nanotech 2D este că este incredibil de puternic și acționează ca o rețea invizibilă pe care pot trece curenții electrici. Aproape orice suprafață poate fi acoperită cu material, permițându-i să facă electronica mai omniprezentă decât sunt deja.

Fiind capabil să producă în mod obișnuit materiale 2D ar inaugura o nouă eră a ecranelor ușoare și a celulelor solare care ar putea fi implantate aproape oriunde - făcând ideea unui ecran pe mantia hainei mai mult decât o realitate decât un vis de fantomă SF.

Dacă ți-a plăcut acest articol, vizitează acest videoclip despre grafenul 3D.