(Phys.org) -- I ricercatori dell'Università di Manchester hanno dimostrato che il grafene può essere utilizzato come elemento costitutivo per creare nuove strutture cristalline 3D che non sono limitate da ciò che la natura può produrre.
Inserimento di singoli fogli di grafene tra strati isolanti per produrre dispositivi elettrici con nuove proprietà uniche, il metodo potrebbe aprire una nuova dimensione della ricerca in fisica.
Scrivendo in Materiali della natura , gli scienziati mostrano che una nuova tecnica di imaging a vista laterale può essere utilizzata per visualizzare i singoli strati atomici di grafene all'interno dei dispositivi che hanno costruito. Hanno scoperto che le strutture erano quasi perfette anche quando sono stati utilizzati più di 10 strati diversi per costruire la pila.
Questo risultato sorprendente indica che le ultime tecniche di isolamento del grafene potrebbero essere un enorme passo avanti per l'ingegneria a livello atomico.
Questo sviluppo dà più peso all'idoneità del grafene come componente principale nella prossima generazione di chip per computer.
L'approccio di imaging con vista laterale dei ricercatori funziona estraendo prima una fetta sottile dal centro del dispositivo. Questo è simile al taglio di una roccia per rivelare gli strati geologici o al taglio di una torta al cioccolato per rivelare i singoli strati di glassa.
Gli scienziati hanno usato un fascio di ioni per tagliare la superficie del grafene e scavare una fossa su entrambi i lati della sezione che volevano isolare. Hanno quindi rimosso una fetta sottile del dispositivo. Il grafene Wonder material è un materiale bidimensionale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in una struttura a nido d'ape o a filo di pollo. È il materiale più sottile al mondo e tuttavia è anche uno dei più resistenti. Conduce l'elettricità con la stessa efficienza del rame e supera tutti gli altri materiali come conduttore di calore.
La dimostrazione delle sue straordinarie proprietà ha fatto vincere al professor Andre Geim e al professor Kostya Novoselov il premio Nobel per la fisica nel 2010. L'Università di Manchester sta costruendo un istituto nazionale del grafene all'avanguardia per continuare a guidare la ricerca sul grafene.
Dottoressa Sarah Haigh, dalla School of Materials dell'Università di Manchester, ha dichiarato:"La differenza è che le nostre fette sono spesse solo circa 100 atomi e questo ci permette di visualizzare i singoli strati atomici di grafene in proiezione.
"Abbiamo scoperto che la rugosità osservata del grafene è correlata alla loro conduttività. Ovviamente dobbiamo effettuare tutte le nostre misurazioni elettriche prima di tagliare il dispositivo. Siamo stati anche in grado di osservare che gli strati erano perfettamente puliti e che eventuali detriti lasciati dalla produzione segregato in tasche isolate e quindi non ha influito sulle prestazioni del dispositivo.
"Abbiamo in programma di utilizzare questo nuovo approccio di imaging con vista laterale per migliorare le prestazioni dei nostri dispositivi al grafene".
