Znanstveniki dosegli kovinsko prevodnost v MOF tankih filmih!

Znanstveniki dosegli kovinsko prevodnost v MOF tankih filmih!

Kaj se dogaja v svetu znanosti o materialih? Raziskovalci na tehnološkem inštitutu Karlsruhe (KIT) so skupaj s partnerji iz Nemčije in Brazilije v izjemnem preboju razvili novo vrsto kovinsko-organskih okvirnih spojin (MOF). Ta nov tanek film MOF, znan kot Cu3(HHTP)2, kaže osupljivo obnašanje: prevaja električni tok kot kovina, kar ovrže prejšnje predpostavke o polprevodniških lastnostih tega materiala. Napredek je bil objavljen v ugledni strokovni reviji Materialna obzorja objavljeno.

V preteklosti so MOF pritegnili veliko zanimanja na področju energetske tehnologije in elektronike zaradi svoje visoke poroznosti in prilagodljivosti, vendar je ena slabost ostala: nizka električna prevodnost. To je močno omejilo njegovo praktično uporabo v elektronskih napravah. Z novo proizvodno metodo, ki uporablja AI in robotsko sintezo v samonadzorovanem laboratoriju, so raziskovalci lahko zmanjšali napake v MOF, ki so tradicionalno ovirale transport elektronov. Rezultati so impresivni: prevodnost tankega filma Cu3(HHTP)2 doseže več kot 200 Siemensov na meter pri sobni temperaturi in celo 300 Siemensov na meter pri -173,15 stopinjah Celzija.

Nova doba za MOF

Ključni element za kovinsko prevodnost je tako imenovani Diracov stožec, ki je bil identificiran v heksagonalni D6h simetriji 2D materialov. Ta lastnost raziskovalcem omogoča raziskovanje nenavadnih transportnih pojavov, kot so centrifugalne tekočine in Kleinovo tuneliranje, kar bi lahko povzročilo nove tehnologije. Zahvaljujoč tem napredkom bi MOF lahko našli uporabo v številnih aplikacijah od senzorjev do kvantnih materialov, kar bi močno razširilo možnosti za prihodnjo elektroniko. Poročilo iz KIT podrobneje pojasni z opisom vloge teh materialov v naslednji generaciji elektronskih komponent.

Kombinacija avtomatizirane sinteze, hitre karakterizacije materiala in teoretičnega modeliranja postavlja temelje za obetavno prihodnost MOF na področju elektronike. Ekipa ni le jasno identificirala strukturnih lastnosti Cu3(HHTP)2 MOF, ampak je tudi bolje razumela mehanizme, na katerih temelji prevodnost. Mirage News poudarja, kako bi ta korak v raziskavah materialov lahko utrl pot inovativnim izdelkom.

Če povzamemo, odkritje kovinskega prevodnega MOF tankega filma ne predstavlja le mejnika v znanosti o materialih, ampak ima tudi potencial, da odpre povsem novo poglavje v elektroniki. V času, ko potreba po učinkovitih materialnih rešitvah nenehno narašča, bi lahko ti novi razvoj pomenili dober posel.