È fatto di silicio, boro e azoto, tutti materiali leggeri, poco costosi e abbondanti sulla Terra: si tratta di un nuovo materiale 2-D (ossia con uno spessore pari a quello di un solo atomo) che potrebbe presto rimpiazzare il grafene e far compiere passi da gigante alle tecnologie digitali. Il materiale, presentato in uno studio pubblicato su Physical Review B e scoperto da un fisico della University of Kentucky, sarebbe anche estremamente stabile, una proprietà che molte alternative al grafene non possiedono.
“Abbiamo effettuato numerose simulazioni per vedere se i legami si sarebbero rotti, ma non è successo,” ha spiegato Madhu Menon, che ha preso parte alla ricerca, “Abbiamo scaldato il materiale fino a 1000 gradi Celsius, e non si è disintegrato.”
Menon e i suoi colleghi hanno dimostrato che combinando questi tre elementi, è possibile ottenere un materiale con proprietà che possono essere adattate a varie applicazioni, in un modo impossibile da replicare con il grafene. Nonostante il grafene sia infatti un elemento unico con proprietà assai specifiche, esso presenta un grande svantaggio: non è un semiconduttore, ed è quindi assai difficile da usare nell’industria delle tecnologie. Proprio per questo, nel tempo sono stati sviluppati dei materiali semiconduttori chiamati dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMDC), che vengono utilizzati ad esempio nei processori. Questi sono tuttavia assai più ingombranti del grafene, e composti di materiali rari da trovare e quindi costosi.
Lo scopo del team era proprio quello di ottenere un’opzione leggera e poco costosa, che possedesse le proprietà di un semiconduttore: per questo i ricercatori hanno studiato diverse combinazioni di elementi appartenenti alle prime due righe della tavola periodica, e hanno scoperto che l’unica combinazione stabile di silicio, boro e azoto sembrava avere le proprietà cercate. Gli atomi sono disposti in una struttura esagonale, come nel grafene, ma le somiglianze finiscono qui: i tre elementi che compongono il nuovo materiale hanno infatti dimensioni diverse, e sono tenuti insieme da diversi legami, di conseguenza i lati dell’esagono che essi formano sono diseguali. Il nuovo materiale ha proprietà metalliche, ma può essere reso un semiconduttore facilmente, legando altri elementi agli atomi di silicio.
“Questa scoperta apre un nuovo capitolo nella fisica della materia, offrendo nuove opportunità per i ricercatori che vogliono esplorarne le proprietà per nuove applicazioni,” ha concluso Menon, “Possiamo aspettarci delle belle sorprese.”
Riferimenti: Physical Review B doi: 10.1103/PhysRevB.93.081413
Credits immagine: Madhu Menon
Si tratta di una patologia rara e difficile da trattare. Colpisce prevalentemente gli uomini e…
Secondo gli autori di un recente studio potrebbe contenere informazioni sul sesso e sul concepimento,…
Dopo il segnale incomprensibile, gli scienziati hanno riparato il danno a uno dei computer di…
L’Aifa ha approvato l’estensione della rimborsabilità del trattamento, che era già stato approvato per l'atrofia…
Resistono alle radiazioni potenziando la loro capacità di riparare i danni al dna. Piccolo aggiornamento…
Mai così tanti casi di leptospirosi in un anno dal 2001: a contribuire all’aumento delle…
Questo sito o gli strumenti di terze parti in esso integrati trattano dati personali (es. dati di navigazione o indirizzi IP) e fanno uso di cookie o altri identificatori necessari per il funzionamento e per il raggiungimento delle finalità descritte nella cookie policy.
Leggi di più
Visualizza i commenti
Anche l’azoto è un semiconduttore,bisogna solo scoprire la tecnologia necessaria per utilizzarlo al meglio.Il materiale ideale in termini di resa (il massimo ottenibile fisicamente),utilizzabile come semiconduttore nelle tecnologie digitali sarebbe la molecola biologica.Ma in questa oltre alle difficoltà di progettazione e costruzione con una tecnologia ancora tutta da scoprire,si avrebbe anche la difficoltà dei collegamenti in ingresso e uscita dal dispositivo che la costringerebbe a un notevole aumento di dimensioni e di conseguenza a ulteriori difficoltà di progettazione;quindi l’unica strada percorribile è la progettazione e l’assemblaggio di una molecola in blocco unico e stabilizzata nell’ambiente in cui viene inserita,a meno che non si riesca a replicare e utilizzare un ambiente simile a quello interno a una cellula biologica.