Oamenii de știință obțin conductivitate metalică în filmele subțiri MOF!

Oamenii de știință obțin conductivitate metalică în filmele subțiri MOF!

Ce se întâmplă în lumea științei materialelor? Într-o descoperire remarcabilă, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT), împreună cu parteneri din Germania și Brazilia, au dezvoltat un nou tip de compuși cadru metalo-organic (MOF). Acest nou film subțire MOF, cunoscut sub numele de Cu3(HHTP)2, prezintă un comportament uimitor: conduce curentul electric ca un metal, răsturnând ipotezele anterioare despre proprietățile semiconductoare ale acestui material. Progresul a fost publicat în renumitul jurnal de comerț Materiale Orizonturi publicat.

Din punct de vedere istoric, MOF-urile au atras un mare interes în domeniile tehnologiei energetice și electronicii datorită porozității și adaptabilității lor ridicate, dar a rămas o slăbiciune: conductivitate electrică scăzută. Acest lucru a limitat sever utilizarea sa practică în dispozitivele electronice. Cu noua metodă de producție, care folosește inteligența artificială și sinteza robotică într-un laborator autocontrolat, cercetătorii au reușit să minimizeze erorile în MOF-uri care împiedicau în mod tradițional transportul de electroni. Rezultatele sunt impresionante: conductivitatea filmului subțire de Cu3(HHTP)2 atinge peste 200 Siemens pe metru la temperatura camerei și chiar 300 Siemens pe metru la -173,15 grade Celsius.

O nouă eră pentru MOF

Un element crucial pentru conductivitatea metalică este așa-numitul con Dirac, care a fost identificat în simetria hexagonală D6h a materialelor 2D. Această proprietate permite cercetătorilor să exploreze fenomene de transport neobișnuite, cum ar fi lichidele de spin și tunelul Klein, care ar putea da naștere la noi tehnologii. Datorită acestor progrese, MOF-urile ar putea găsi o utilizare într-o gamă largă de aplicații, de la senzori la materiale cuantice, extinzând considerabil perspectivele pentru electronicele viitoare. Un raport de la KIT elaborează în continuare prin descrierea rolului acestor materiale în următoarea generație de componente electronice.

Combinația dintre sinteza automată, caracterizarea rapidă a materialelor și modelarea teoretică pune bazele unui viitor promițător al MOF-urilor în domeniul electronicii. Echipa nu numai că a identificat în mod clar proprietățile structurale ale Cu3(HHTP)2 MOF, dar a și înțeles mai bine mecanismele care stau la baza conductivității. Mirage News subliniază modul în care acest pas în cercetarea materialelor ar putea deschide calea pentru produse inovatoare.

În rezumat, descoperirea unei pelicule subțiri MOF conductor metalic nu reprezintă doar o piatră de hotar în știința materialelor, dar are și potențialul de a deschide un nou capitol în electronică. Într-un moment în care nevoia de soluții materiale eficiente este în continuă creștere, aceste noi dezvoltări ar putea însemna afaceri bune.