Atomdünne Schichten können jetzt durch Materialien gebildet werden, die normalerweise nicht als zweidimensional bekannt sind. Ein Quasi-2D-Goldfilm wurde von Forschern aus der MIPT-Zentrum für Photonik und 2D-Materialien .
Könnte dies zur Schaffung von Harry Potters Umhang der Unsichtbarkeit führen?
Wie in Advanced Materials Interfaces veröffentlicht, bedeutet diese Entdeckung, dass jetzt Quasi-2D-Gold auf beliebigen Oberflächen platziert werden kann. Diese nanometerdicken ultradünnen Goldfilme fungieren als Stromleiter und sind äußerst nützlich für durchsichtige elektronische Geräte.
Darüber hinaus kann diese neue Klasse optischer Metamaterialien mit ihrer besonderen Fähigkeit, Licht zu steuern, zu unerwarteten Technologien führen - Harry Potters Umhang der Unsichtbarkeit fällt mir ein.
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Nobelpreisträger
Graphen, das erste entdeckte 2D-Material, das zusammen mit der Untersuchung seiner aufregenden Eigenschaften synthetisiert wurde, hat ein neues Gebiet der Wissenschaft und Technologie geschaffen. Nobelpreis für Physik 2010 von den "bahnbrechenden Experimenten zum zweidimensionalen Material" wurden MIPT-Absolventen ausgezeichnet Andre Geim und Kostya Novoselov .
Seit Graphen auf den Markt gekommen ist, wurden über 100 ähnliche Materialien entdeckt, die in unterschiedlichem Zusammenhang mit Biomedizin, Elektronik und Luft- und Raumfahrt stehen. Diese bilden eine geschichtete Klasse von Kristallen mit starker innerer Einheit, aber schwachen Bindungseigenschaften.
Denken Sie an Graphitstifte, unsere alltäglichen Stifte, sie sind als gestapelte Graphenschichten verpackt, aber nicht fest gebunden, wie Geim und Novoselov bewiesen haben, die sie mit Klebeband abgezogen haben.
Diese Entdeckung könnte möglicherweise medizinische Probleme lösen.
Materialien wie Gold, Silber und Kupfer weisen jedoch keine Schichtstruktur auf, obwohl sie 2D-Schichten erzeugen könnten. Dies könnte im medizinischen Bereich von wesentlicher Bedeutung sein, da ultradünne Elektroden die Möglichkeit haben, medizinische Probleme zu lösen und schließlich zu verschmelzendas Nervensystem eines Lebewesens durch elektronische Geräte.
Bisher konnte die Technologie keine ausreichend dünnen Schichten liefern, von denen die meisten etwa 20 Nanometer dick waren. Damit Filme transparent sind, müssen sie mehr als zweimal dünner sein.
So kamen die MIPT-Forscher, die die Hypothese aufstellten, dass 2D-Metalle möglicherweise über anderen 2D-Materialien platziert werden könnten. Graphen war der erste Kandidat. Leider leiteten die Filme unter 10 Nanometern in ihrer Forschung keine Elektrizität.
Wie einer der Hauptautoren der Studie, Yury Stebunov, sagt: "Wir haben diese Idee schon seit einiger Zeit. Viele der Technologien für die Arbeit mit 2D-Materialien befinden sich jedoch noch in der Entwicklung. Nicht alle sind weit verbreitet."
Eine einzelne Schicht ermöglichte aufzeichnungsdünne Metallfilme
Eine Schicht aus Molybdändisulfid erzeugte rekorddünne Metallfilme. Die gute Nachricht ist, dass die Technik des Forscherteams universell angewendet werden kann, da diese Monoschicht auf einer beliebigen Oberfläche platziert werden kann und eine ultradünne, ultraschlanke Metallfilmschicht erzeugt.
"Dies ist nur der Anfang ..."
Aleksey Arsenin, Mitautor der Studie und Leiter des Zentrums für Photonik und 2D-Materialien am MIPT, erklärte: "Wir erwarten, dass dies nur der Beginn der quasi-2D-Metallwissenschaft istMaterialien waren selbst für Wissenschaftler unzugänglich. Mit unserer Technologie können wir über die Perspektiven sprechen, die sie für flexible und transparente Elektronik haben. Hoffentlich werden wir sie bald in der Produktion sehen. "