Opdagelsen af ​​flydende metal indleder en ny bølge af kemi og elektronik

Forskere fra RMIT University i Melbourne, Australien, har brugt flydende metal til at skabe todimensionelle materialer, der ikke er tykkere end nogle få atomer, som aldrig før er set i naturen.

Det utrolige gennembrud vil ikke kun revolutionere den måde, vi laver kemi på, men kan også bruges til at forbedre datalagring og lave hurtigere elektronik. "Once-in-a-årti" opdagelsen er blevet offentliggjort i Videnskab .

Forskerne opløser metaller i flydende metal for at skabe meget tynde oxidlag, som tidligere ikke fandtes som lagdelte strukturer, og som nemt kan pilles væk.

Når først udtrukket, disse oxidlag kan bruges som transistorkomponenter i moderne elektronik. Jo tyndere oxidlaget er, jo hurtigere er elektronikken. Tyndere oxidlag betyder også, at elektronikken har brug for mindre strøm. Blandt andet, oxidlag bruges til at lave touchskærmene på smartphones.

Forskningen ledes af professor Kourosh Kalantar-zadeh og Dr. Torben Daeneke fra RMIT's School of Engineering, der med elever har eksperimenteret med metoden de sidste 18 måneder.

"Når du skriver med en blyant, grafitten efterlader meget tynde flager kaldet grafen, som let kan udvindes, fordi de er naturligt forekommende lagdelte strukturer, " sagde Daeneke. "Men hvad sker der, hvis disse materialer ikke eksisterer naturligt?

"Her fandt vi en ekstraordinær, alligevel meget enkel metode til at skabe atomisk tynde flager af materialer, der ikke naturligt eksisterer som lagdelte strukturer.

"Vi bruger ikke-toksiske legeringer af gallium (et metal, der ligner aluminium) som reaktionsmedium til at dække overfladen af ​​det flydende metal med atomisk tynde oxidlag af det tilsatte metal i stedet for det naturligt forekommende galliumoxid.

"Dette oxidlag kan derefter eksfolieres ved blot at røre det flydende metal med en glat overflade. Større mængder af disse atomare tynde lag kan fremstilles ved at sprøjte luft ind i det flydende metal, i en proces, der ligner at skumme mælk, når man laver en cappuccino."

Det er en proces så billig og enkel, at den kunne udføres på et komfur af en ikke-videnskabsmand.

"Jeg kunne give disse instruktioner til min mor, og hun ville være i stand til at gøre dette derhjemme, " sagde Daeneke.

Professor Kourosh Kalantar-zadeh sagde, at opdagelsen nu placerer hidtil usete tynde oxidmaterialer i hverdagen, med dybtgående konsekvenser for fremtidige teknologier.

"Vi forudser, at den udviklede teknologi gælder for cirka en tredjedel af det periodiske system. Mange af disse atomisk tynde oxider er halvledende eller dielektriske materialer.

"Halvledende og dielektriske komponenter er grundlaget for nutidens elektroniske og optiske enheder. Arbejdet med atomisk tynde komponenter forventes at føre til bedre, mere energieffektiv elektronik. Denne teknologiske kapacitet har aldrig været tilgængelig før."

Gennembruddet kunne også anvendes til katalyse, grundlaget for den moderne kemiske industri, omforme, hvordan vi fremstiller alle kemiske produkter, inklusive medicin, kunstgødning og plast.