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Gli scienziati ottengono la conduttività metallica nei film sottili MOF!
I ricercatori del KIT hanno sviluppato un nuovo film sottile MOF conduttivo metallico che potrebbe rivoluzionare le applicazioni elettroniche.
Gli scienziati ottengono la conduttività metallica nei film sottili MOF!
Cosa sta succedendo nel mondo della scienza dei materiali? Con un notevole passo avanti, i ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), insieme a partner provenienti da Germania e Brasile, hanno sviluppato un nuovo tipo di composti strutturali metallo-organici (MOF). Questo nuovo film sottile MOF, noto come Cu3(HHTP)2, mostra un comportamento sorprendente: conduce corrente elettrica come un metallo, ribaltando le precedenti ipotesi sulle proprietà semiconduttive di questo materiale. I progressi sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista specializzata Orizzonti dei materiali pubblicato.
Storicamente, i MOF hanno suscitato grande interesse nei campi della tecnologia energetica e dell’elettronica a causa della loro elevata porosità e adattabilità, ma è rimasta una debolezza: la bassa conduttività elettrica. Ciò ne limitava fortemente l'uso pratico nei dispositivi elettronici. Con il nuovo metodo di produzione, che utilizza l’intelligenza artificiale e la sintesi robotica in un laboratorio autocontrollato, i ricercatori sono stati in grado di ridurre al minimo gli errori nei MOF che tradizionalmente ostacolavano il trasporto degli elettroni. I risultati sono impressionanti: la conduttività del film sottile Cu3(HHTP)2 raggiunge oltre 200 Siemens al metro a temperatura ambiente e addirittura 300 Siemens al metro a -173,15 gradi Celsius.
Una nuova era per i MOF
Un elemento cruciale per la conduttività metallica è il cosiddetto cono di Dirac, identificato nella simmetria esagonale D6h dei materiali 2D. Questa proprietà consente ai ricercatori di esplorare fenomeni di trasporto insoliti come lo spin dei liquidi e il tunneling di Klein, che potrebbero potenzialmente dare origine a nuove tecnologie. Grazie a questi progressi, i MOF potrebbero trovare impiego in un’ampia gamma di applicazioni, dai sensori ai materiali quantistici, ampliando notevolmente le prospettive per l’elettronica del futuro. Un rapporto del KIT elabora ulteriormente descrivendo il ruolo di questi materiali nella prossima generazione di componenti elettronici.
La combinazione di sintesi automatizzata, caratterizzazione rapida dei materiali e modellazione teorica getta le basi per un futuro promettente dei MOF nel campo dell'elettronica. Il team non solo ha identificato chiaramente le proprietà strutturali del MOF Cu3(HHTP)2, ma ha anche compreso meglio i meccanismi alla base della conduttività. Notizie sul miraggio sottolinea come questo passo avanti nella ricerca sui materiali potrebbe aprire la strada a prodotti innovativi.
In sintesi, la scoperta di un film sottile MOF metallico conduttivo non solo rappresenta una pietra miliare nella scienza dei materiali, ma ha anche il potenziale per aprire un capitolo completamente nuovo nell’elettronica. In un’epoca in cui la necessità di soluzioni materiali efficienti è in costante crescita, questi nuovi sviluppi potrebbero significare buoni affari.