Průlomový materiál by mohl ukázat cestu k nové třídě materiálů pro elektroniku

Nejstarší a největší skupinou vodičů jsou kovy: měď, zlato, hliník. Asi před 50 lety byli vědci schopni vytvořit vodiče vyrobené z organických materiálů, pomocí chemického zpracování známého jako "doping", který zasypává materiál různými atomy nebo elektrony. To je výhodné, protože tyto materiály jsou pružnější a snadněji se zpracovávají než tradiční kovy, ale nejsou příliš stabilní: mohou ztratit vodivost, jsou-li vystaveny vlhkosti nebo když je teplota příliš vysoká. V zásadě však mají oba tyto organické i tradiční kovové vodiče společnou vlastnost. Tvoří je rovné, těsně sbalené řady atomů nebo molekul a elektrony mohou snadno proudit materiálem, podobně jako auta na dálnici. Ve skutečnosti si vědci mysleli, že materiál musí mít tyto rovné, uspořádané řady, aby mohl efektivně vést elektřinu. Pak Jiaze Xie, první autor výzkumu na papíře, začal experimentovat s některými materiály objevenými před lety, ale většinou ignorovanými. Natáhl atomy niklu jako perly do řetězce molekulárních korálků z uhlíku a síry a začal testovat. K úžasu vědců materiál snadno a silně vedl elektřinu a byl velmi stabilní. Ale pro vědce bylo nejpozoruhodnější, že molekulární struktura materiálu byla narušena. Materiál by ale podle základního obrazu neměl být kov a neexistuje solidní teorie, která by to vysvětlila. Po testech, simulacích a teoretické práci si vědci myslí, že materiál tvoří vrstvy, jako listy v lasagních. I když se listy natočí do stran a už nevytvoří úhledné seskupení lasagní, elektrony se stále mohou pohybovat vodorovně nebo svisle – pokud se kousky dotknou. Konečný výsledek je u vodivého materiálu nevídaný. Vědci jsou nadšeni, protože objev naznačuje zásadně nový designový princip pro elektroniku. Jednou z atraktivních vlastností materiálu jsou nové možnosti zpracování. Například kovy musí být obvykle roztaveny, aby byly vyrobeny do správného tvaru pro čip nebo zařízení, což omezuje to, co s nimi můžete vyrobit, protože ostatní součásti zařízení musí být schopny vydržet teplo potřebné ke zpracování těchto materiálů. Nový materiál takové omezení nemá, protože jej lze vyrobit při pokojové teplotě. Lze jej použít i tam, kde potřeba zařízení nebo jeho částí odolávat teplu, kyselině nebo zásaditosti nebo vlhkosti dříve omezovala možnosti inženýrů vyvíjet novou technologii.

Zdroj: ZDE.