Generale

Naučnici postižu fascinantne rezultate praveći dvodimenzionalni materijal


Tim istraživača sa Univerziteta RMIT u Melbourneu stvorio je dvodimenzionalne listove materijala koristeći tečni metal. Materijali nikada prije nisu bili svjedoci u prirodi i nisu deblji od nekoliko atoma.

Istraživač su profesor Tehničkog fakulteta Kourosh Kalantar-zadeh i dr. Torben Daeneke. Ovo je vrhunac njihovog 18-mjesečnog rada na projektu. Studija pod nazivom „Reakcijsko okruženje tečnog metala za sintezu atomskih tankih metalnih oksida na sobnoj temperaturi“ objavljena je u NaukaČasopis ovog meseca.

Da bi postigli rezultate, istraživači su sintetizirali materijale koristeći netoksičnu leguru metala galijuma. Daeneke objašnjava koncept eksperimenta:

"Kada pišete olovkom, grafit ostavlja vrlo tanke pahuljice zvane grafen, koje se lako mogu izvući jer su to prirodne slojevite strukture", rekao je Daeneke. "Ali što će se dogoditi ako ti materijali ne postoje prirodno?"

"Ovdje smo pronašli izvanrednu, ali vrlo jednostavnu metodu za stvaranje atomski tankih pahuljica materijala koji prirodno ne postoje kao slojevite strukture."

Da bi se proizveo hafnijum dioksid - metalni oksid koji se često koristi kao električni izolator - hafnij u prahu rastvoren je u leguri galijuma na niskoj temperaturi.

Koristeći tradicionalne metode - da bi se dobili slojevi debljine oko 10 atoma - metal se isparava u komori pod niskim pritiskom i nakon toga stvara kondenzaciju na površini. Štaviše, potrebna je posebna oprema, a slojevi koji se proizvode nisu glatki, prema profesoru Kalantar-zadehu. Ovaj proces kondenzacije obično završava s "ostrvima" koja se formiraju na površini i zatim se udružuju u željeni jednoslojni sloj.

Ovaj se proces ne odvija glatko, objašnjava Kalantar-zadeh: "Rubovi, na kojima se ostrva spajaju, stvaraju granice do kojih se elektroni [putujući kroz metalni oksid] odbijaju [i blokiraju]." Nova tehnika omogućava elektronima da se kreću neprekidno, što znači veću efikasnost u ukupnom procesu i rezultatima. Razlike su vrlo upadljive: naučnici su stvorili materijal koji je bio debeo samo dva ili tri atoma.

Pomak u elektronici?

Još jedan zanimljiv aspekt ovog eksperimenta je da su rezultati postignuti jednostavnim i relativno isplativim metodama, što je iznenadilo tim istraživača. Timu nije bila potrebna ni dodatna posebna oprema - samo ploča za kuhanje i mali popis sastojaka.

Sjajna vijest je i da je ova metoda prilično svestrana.

"Mislimo da bi se tehnika mogla primijeniti na trećinu periodnog sustava", optimistično je izrazio Daeneke.

Najneposredniji utjecaj koji bi ovo istraživanje moglo imati bilo je na području elektronike: od pametnih telefona do tranzistorskih radija, metalni oksidi su kritični dio rada brojnih važnih elektroničkih uređaja. To znači da što je tanji sloj istraživača metalnog oksida, to je elektronička komponenta energetski efikasnija i brže djeluje. Rezultati dokazuju da se „put reakcije na bazi tečnog metala može koristiti za stvaranje 2D materijala koji su prethodno bili nepristupačni postojećim metodama“.

Zahvaljujući važnom iz ovog tima istraživača, budućnost elektronike zaista izgleda vrlo svijetlo. To će utjecati na način na koji će se zacrtati put istraživanja i razvoja za brojne industrije.


Pogledajte video: ŽIVOT POSLIJE SMRTI! Fascinantne činjenice! (Decembar 2021).