Trasformazione di fase reversibile di SrCoO2.5 attraverso un campo elettrico controllato, interruttore a doppio ione (O2− e H+). Le strutture mostrate sono state ottenute dai calcoli dei principi primi. Le frecce rosse e blu rappresentano le tensioni negative e positive, rispettivamente. Credito:(c) Natura (2017). DOI:10.1038/natura22389
(Phys.org)—Un grande team di ricercatori con membri provenienti dalla Cina, il Regno Unito., gli Stati Uniti e il Giappone hanno sviluppato un materiale che può passare tra più fasi con distinte elettroniche, proprietà ottiche e magnetiche. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il team descrive come hanno realizzato il loro materiale, come può essere causato per cambiare proprietà e possibili usi per esso. Shriram Ramanathan, con la Purdue University offre a Notizie e visualizzazioni pezzo sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista e aggiunge qualche ulteriore background sulla ricerca di materiali funzionali.
Come sottolinea Ramanathan, gli esseri umani sono alla ricerca di materiali funzionali da secoli:vogliamo di più dai nostri materiali che semplicemente sopportare carichi. Come nota ulteriormente, molti di questi materiali sono stati sviluppati grazie a sforzi chiaramente diretti, ma alcune sono avvenute anche modificando un materiale già scoperto. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno adottato quest'ultimo approccio:hanno modificato un materiale esistente per renderlo più utile facendogli avere proprietà diverse a seconda di come viene utilizzato.
Per creare il nuovo materiale, i ricercatori hanno creato un sottile strato di materiale ceramico in modo tradizionale, sopra un substrato. Ma invece di cucinarlo, come è stato fatto storicamente, coprivano la superficie del materiale con un liquido ionico simile al gel. Per fornire funzionalità aggiuntive, il liquido era un isolante elettrico e in grado di condurre ioni. Inoltre conteneva ioni ossido disciolti e ioni idrogeno. Quando l'elettricità è stata applicata al materiale, il risultato dipendeva dalla polarità della tensione:gli ioni degli ioni idrogeno o ossido venivano spinti nel materiale ceramico sottostante. Invertendo la tensione indotta il contrario, il che ovviamente significava che il sistema era reversibile, anche.
I ricercatori riferiscono che il sistema funziona a temperatura ambiente e che l'analisi con il sondaggio magnetico e la diffrazione dei raggi X ha mostrato che le fasi del materiale erano distinte. Hanno anche dimostrato un'applicazione del materiale come mezzo per alterare la trasmissività della luce attraverso una lastra di vetro. Ramanathan suggerisce che un tale materiale potrebbe avere una vasta gamma di usi, in particolare come base per il lavoro di ricerca svolto da altri gruppi.
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