p Uma equipe de pesquisadores do centro AMBER com base no Trinity College Dublin, fizeram um avanço na área de design de materiais - que desafia a visão comumente aceita sobre como os blocos de construção fundamentais da matéria se unem para formar os materiais. p Professor John Boland, Investigador principal da AMBER e da Trinity's School of Chemistry, pesquisador Dr. Xiaopu Zhang, com os professores Adrian Sutton e David Srolovitz do Imperial College London e da University of Pennsylvania, mostraram que os blocos de construção granulares em cobre nunca podem se encaixar perfeitamente, mas são girados causando um nível inesperado de desalinhamento e aspereza da superfície. Este comportamento, que não foi detectado anteriormente, aplica-se a muitos materiais além do cobre e terá implicações importantes em como os materiais são usados ​​e projetados no futuro. A pesquisa foi publicada hoje na prestigiosa revista, Ciência . O Grupo de Pesquisa de Componentes da Intel Corp. também colaborou na publicação.

p Elétrico, As propriedades térmicas e mecânicas são controladas pela maneira como os grãos de um material estão conectados uns aos outros. Até agora, pensava-se que grãos, que são feitos de milhões de átomos, simplesmente empacote como blocos em cima de uma mesa, com pequenas lacunas aqui e ali. O professor Boland e sua equipe mostraram pela primeira vez que grãos nanométricos em cobre realmente se inclinam para cima e para baixo para criar cristas e vales dentro do material. Metais nanocristalinos como o cobre são amplamente usados ​​como contatos elétricos e interconexões em circuitos integrados. Esta nova compreensão em nanoescala terá impacto sobre como esses materiais são projetados, em última análise, permitindo dispositivos mais eficientes, reduzindo a resistência ao fluxo de corrente e aumentando a vida útil da bateria em dispositivos portáteis.

p Professor John Boland, Investigador principal da AMBER e da Trinity's School of Chemistry, disse, "Nossa pesquisa demonstrou que é impossível formar filmes em nanoescala perfeitamente planos de cobre e outros metais. O limite entre os grãos nesses materiais sempre foi considerado perpendicular à superfície. Nossos resultados mostram que em muitos casos esses limites preferem estar em ângulo, que força os grãos a girar, resultando em rugosidade inevitável. Este resultado surpreendente contou com o uso de microscopia de varredura por tunelamento, que nos permitiu medir pela primeira vez a estrutura tridimensional dos contornos dos grãos, incluindo os ângulos precisos entre os grãos adjacentes. "

p Ele adicionou, "Mais importante, agora temos um plano do que deve acontecer em uma ampla gama de materiais e estamos desenvolvendo estratégias para controlar o nível de rotação dos grãos. Se tivermos sucesso, teremos a capacidade de manipular as propriedades do material em um nível sem precedentes, impactando não apenas os eletrônicos de consumo, mas outras áreas, como implantes médicos e diagnósticos. Esta pesquisa coloca a Irlanda mais uma vez na vanguarda da inovação e design de materiais. "