В настоящее время большинство элементов смартфона состоят из кремния и других соединений, которые являются дорогостоящими и в то же время хрупкими. Однако, учитывая, что в прошлом году во всем мире было продано почти полтора миллиарда смартфонов, производители находятся в поиске более надежного и дешевого материала.
Исследователь из университета Куинса возглавил международную группу ученых, которая открыла новый материал, способный в будущем положить конец нашим страданиям, связанным с треснувшими экранами смартфонов и планшетов. Доктор Элтон Сантос из физико-математической школы при университете Куинса сотрудничает с командой первоклассных ученых из Стэнфордского университета, Калифорнийского университета и Национального института материаловедения в Японии, в направлении создания новых динамических гибридных устройств, обладающих беспрецедентной электропроводимостью, а также легких, прочных и простых в производстве.
Группа исследователей обнаружила, что объединив полупроводниковые молекулы С60 со слоистыми материалами, такими как графен и hBN, они могут создать уникальный новый состав, способный произвести революцию в области интеллектуальных устройств.
Доктор Элтон Сантос объясняет: «Наши результаты показывают, что новый «чудо-материал» обладает такими же физическими свойствами как кремний, но при этом имеет повышенную химическую стабильность, легкость и гибкость. Он потенциально может быть использован в интеллектуальных устройствах, и это приведет к тому, что гаджеты будут значительно реже ломаться».
Появление этого материала может также означать, что устройства будут потреблять меньше энергии, чем раньше, благодаря новой архитектуре, а это позволит увеличить срок службы батареи.
Он также добавил: «Объединив ученых из самых разных стран мира, обладающих опытом в области химии, физики и материаловедения, мы смогли наладить сотрудничество и использовать компьютерное моделирование, чтобы предсказать, как все материалы будут работать в комбинации, и в конечном итоге, как они могут помочь нам решать насущные задачи».
Первоначально проект начался с компьютерного моделирования. Доктор Сантос предсказал, что соединение материала hBN, графена и C60 может привести к образованию твердого вещества с замечательными новыми физическими и химическими свойствами. Затем он поделился своими соображениями с коллегами из различных университетов. На протяжении всей работы над проектом им удавалось поддерживать высокую синергию между теоретической и экспериментальной работой.
Доктор Сантос сказал: «Это своего рода «проект мечты» для теоретика, поскольку точность, достигнутая в ходе эксперимента, поразительно соответствовала тому, что я предсказывал, а это случается крайне редко. Модель помогла сделать несколько предположений, которые полностью подтвердились».
Выводы, которые были опубликованы в одном из самых престижных журналов мира ACS Nano, открывают двери для дальнейшего исследования новых материалов. Одна из проблем, которые еще предстоит решить исследователям, заключается в том, что графен и новая архитектура материала не имеют «запрещенной зоны», которая является необходимой для операций включения-выключения, выполняемых электронными устройствами.
Однако, команда доктора Сантоса уже рассматривают потенциальный вариант решения — дихалькогениды переходных металлов (ТПМ). Это «горячая тема» на данный момент, поскольку они обладают высокой химической стабильностью, имеют большие источники для производства, а также соперничают с кремнием по ширине запрещенной зоны.
Он объясняет: «Используя эти результаты, мы создали образец, но в будущем мы надеемся придать ТПМ дополнительное свойство. Это полупроводники, которые обходят проблему ширины запрещенной зоны, таким образом, мы имеем на горизонте создание реального транзистора».
Источник: gearmix.ru
