Suche
Mein Konto
Teadlased saavutavad MOF-õhukeste kilede metallilise juhtivuse!
KIT-i teadlased on välja töötanud uudse metallist juhtiva MOF õhukese kile, mis võib elektroonilisi rakendusi revolutsiooniliselt muuta.
Teadlased saavutavad MOF-õhukeste kilede metallilise juhtivuse!
Mis toimub materjaliteaduse maailmas? Märkimisväärse läbimurdena on Karlsruhe Tehnoloogiainstituudi (KIT) teadlased koos partneritega Saksamaalt ja Brasiiliast välja töötanud uut tüüpi metallorgaanilised raamistiku ühendid (MOF). See uudne MOF õhuke kile, tuntud kui Cu3(HHTP)2, omab hämmastavat käitumist: see juhib elektrivoolu nagu metall, muutes ümber varasemad eeldused selle materjali pooljuhtivate omaduste kohta. Edusammud avaldati tunnustatud kaubandusajakirjas Materjalid Horisondid avaldatud.
Ajalooliselt on MOF-id äratanud suurt huvi energiatehnoloogia ja elektroonika vastu nende suure poorsuse ja kohanemisvõime tõttu, kuid üks nõrkus on jäänud: madal elektrijuhtivus. See piiras oluliselt selle praktilist kasutamist elektroonikaseadmetes. Uue tootmismeetodiga, mis kasutab AI-d ja robotsünteesi isejuhitavas laboris, suutsid teadlased minimeerida vigu MOF-ides, mis traditsiooniliselt takistasid elektronide transporti. Tulemused on muljetavaldavad: Cu3(HHTP)2 õhukese kile juhtivus ulatub toatemperatuuril üle 200 Siemeni meetri kohta ja -173,15 kraadi Celsiuse järgi isegi 300 Siemensini meetri kohta.
Uus ajastu MOFide jaoks
Metallilise juhtivuse oluline element on nn Diraci koonus, mis tuvastati 2D materjalide kuusnurkses D6h sümmeetrias. See omadus võimaldab teadlastel uurida ebatavalisi transpordinähtusi, nagu pöörlevad vedelikud ja Kleini tunneldamine, mis võib potentsiaalselt kaasa tuua uute tehnoloogiate loomise. Tänu nendele edusammudele võivad MOF-id leida kasutust paljudes rakendustes alates anduritest kuni kvantmaterjalideni, laiendades oluliselt tuleviku elektroonika väljavaateid. Raport KITist täpsustab, kirjeldades nende materjalide rolli järgmise põlvkonna elektroonikakomponentides.
Automatiseeritud sünteesi, kiire materjali iseloomustamise ja teoreetilise modelleerimise kombinatsioon paneb aluse elektroonikavaldkonna MOFide paljulubavale tulevikule. Meeskond mitte ainult ei tuvastanud selgelt Cu3 (HHTP) 2 MOF-i struktuurseid omadusi, vaid mõistis paremini ka juhtivuse aluseks olevaid mehhanisme. Mirage uudised rõhutab, kuidas see materjaliuuringute samm võiks sillutada teed uuenduslikele toodetele.
Kokkuvõtteks võib öelda, et metallist juhtiva MOF õhukese kile avastamine ei kujuta endast mitte ainult verstaposti materjaliteaduses, vaid sellel on ka potentsiaal avada elektroonikas täiesti uus peatükk. Ajal, mil vajadus tõhusate materjalilahenduste järele pidevalt kasvab, võivad need uusarendused tähendada head äri.