(PhysOrg.com) -- Un nuovo modo di dividere i materiali stratificati, simile alla grafite, in fogli di materiale dello spessore di un solo atomo potrebbe portare a nuove rivoluzionarie tecnologie elettroniche e di accumulo di energia.

Una squadra internazionale, guidato dagli scienziati dell'Università di Oxford e del Trinity College di Dublino, ha inventato un metodo versatile per creare questi "nanofogli" spessi un atomo da una gamma di materiali utilizzando lievi impulsi ultrasonici, come quelli generati dai dispositivi per la pulizia dei gioielli, e comuni solventi. Il nuovo metodo è semplice, veloce, e poco costoso, e potrebbe essere ampliato per lavorare su scala industriale.

Il team pubblica un rapporto della ricerca in questa settimana Scienza .

Ogni strato di grafite dello spessore di un millimetro è costituito da circa tre milioni di strati di grafene, un foglio piatto di carbonio dello spessore di un atomo, impilati uno sopra l'altro.

"Grazie alle sue straordinarie proprietà elettroniche, il grafene ha attirato tutta l'attenzione, compreso un recente premio Nobel, come sperano i fisici, un giorno, competere con il silicio in elettronica, ' ha affermato la dott.ssa Valeria Nicolosi del Dipartimento dei materiali dell'Università di Oxford, che ha guidato la ricerca con il professor Jonathan Coleman del Trinity College di Dublino. "Ma in realtà ci sono centinaia di altri materiali stratificati che potrebbero consentirci di creare nuove potenti tecnologie".

Professor Coleman, del Trinity College di Dublino, ha dichiarato:"Questi nuovi materiali hanno proprietà chimiche ed elettroniche che sono adatte per applicazioni in nuovi dispositivi elettronici, materiali compositi super resistenti e generazione e stoccaggio di energia. In particolare, questa ricerca rappresenta un importante passo avanti verso lo sviluppo di materiali termoelettrici efficienti.'

Ci sono oltre 150 di questi materiali stratificati esotici, come il nitruro di boro, bisolfuro di molibdeno, e disolfuro di tungsteno - che hanno il potenziale per essere metallici, semimetallici o semiconduttori a seconda della loro composizione chimica e di come sono disposti i loro atomi.

Per decenni i ricercatori hanno cercato di creare nanofogli di questo tipo di materiali poiché disponendoli in strati dello spessore di un atomo ci consentirebbe di sbloccare le loro insolite proprietà elettroniche e termoelettriche. Però, tutti i metodi precedenti erano estremamente laboriosi e dispendiosi in termini di tempo e i materiali risultanti erano fragili e inadatti alla maggior parte delle applicazioni.

'Il nostro nuovo metodo offre bassi costi, una resa molto elevata e un rendimento molto elevato:in un paio d'ore, e con solo 1 mg di materiale, miliardi e miliardi di nanofogli di grafene dello spessore di un atomo possono essere realizzati contemporaneamente da un'ampia varietà di materiali stratificati esotici, — disse il dottor Nicolosi.

I nanofogli creati con questo metodo possono essere spruzzati sulla superficie di altri materiali, come il silicio, produrre “film ibridi” che, potenzialmente, consentire alle loro abilità esotiche di essere integrate con le tecnologie convenzionali. Tali film potrebbero essere utilizzati per costruire, tra l'altro, nuovi design di dispositivi informatici, sensori o batterie.

Un resoconto della ricerca, "Nanofogli bidimensionali prodotti dall'esfoliazione liquida di materiali stratificati", è pubblicato nell'edizione del 4 febbraio della rivista Scienza .