p Uma equipe internacional de cientistas inventou o equivalente a uma armadura corporal para sistemas quânticos extremamente frágeis, o que os tornará robustos o suficiente para serem usados ​​como base para uma nova geração de eletrônicos de baixo consumo de energia. p Os cientistas aplicaram a armadura esmagando suavemente gotículas de metal líquido de gálio sobre os materiais, revesti-los com óxido de gálio.

p A proteção é crucial para materiais finos como o grafeno, que têm apenas um único átomo de espessura - essencialmente bidimensionais (2-D) - e são facilmente danificados pela tecnologia de estratificação convencional, disse Matthias Wurdack, quem é o autor principal da publicação do grupo em Materiais avançados .

p "O revestimento protetor funciona basicamente como uma armadura para o material atomicamente fino, protege contra partículas de alta energia, o que causaria um grande dano a ele, enquanto mantém totalmente suas propriedades optoeletrônicas e sua funcionalidade, "disse o Sr. Wurdack, um Ph.D. estudante do Nonlinear Physics Center (NLPC) da Research School of Physics, e o Centro de Excelência FLEET ARC.

p A nova técnica abre caminho para a expansão de uma indústria baseada em eletrônicos ultrafinos, disse o líder da equipe de pesquisa, Professora Elena Ostrovskaya, também de NLPC e FLEET.

p "Os materiais bidimensionais têm propriedades extraordinárias, como resistência extremamente baixa ou interações altamente eficientes com a luz."

p “Por causa dessas propriedades, elas podem ter um grande papel na luta contra as mudanças climáticas”.

p Oito por cento do consumo global de eletricidade em 2020, foi devido às tecnologias de informação, incluindo computadores, smartphones e grandes centros de dados de gigantes da tecnologia como Google e Amazon. Esse número deve dobrar a cada década, conforme a demanda por serviços de IA e dispositivos inteligentes disparam.

p Contudo, este trabalho promete alternativas de baixo consumo de energia para eletrônica e optoeletrônica, aproveitando o desempenho superior de materiais semicondutores 2-D, como dissulfeto de tungstênio, que foi usado neste estudo.

p O uso de materiais 2-D para fazer dispositivos mais eficientes terá vantagens além da redução das emissões de carbono, diz o Sr. Wurdack.

p "A tecnologia 2-D também pode permitir sensores supereficientes em naves espaciais, ou processadores em dispositivos da Internet das Coisas que são menos limitados pela duração da bateria. "

p A equipe criou sua camada protetora expondo ao ar uma gota de gálio líquido, que imediatamente formou uma camada perfeitamente uniforme de óxido de gálio em sua superfície com apenas três nanômetros de espessura.

p Ao esmagar a gota em cima do material 2-D com uma lâmina de vidro, a camada de óxido de gálio pode ser transferida do gálio líquido para toda a superfície do material, até centímetros de escala.

p Como este óxido de gálio ultrafino é um vidro amorfo isolante, ele conserva as propriedades optoeletrônicas do semicondutor 2-D subjacente. O vidro de óxido de gálio também pode aumentar essas propriedades em temperaturas criogênicas e proteger bem contra outros materiais depositados no topo. Isso permite a fabricação de sofisticados, dispositivos eletrônicos e ópticos em nanoescala em camadas, como diodos emissores de luz, lasers e transistores.

p "Nós geramos uma boa alternativa para a tecnologia existente que pode ser escalada para aplicativos da indústria, "Sr. Wurdack disse.

p "Esperamos encontrar parceiros da indústria para trabalhar conosco para desenvolver uma impressora de camada protetora baseada nesta tecnologia, que pode ir para qualquer laboratório, como uma máquina de litografia. "

p "Seria empolgante ver pesquisas fundamentais como essa entrarem na indústria!"

p "Ultrathin Ga ₂ O ₃ Vidro:Um material de passivação e proteção em larga escala para WS monocamada ₂ "foi publicado em Materiais avançados em dezembro de 2020.