I fisici della Washington State University hanno trovato un modo per scrivere un circuito elettrico in un cristallo, aprendo la possibilità di trasparenza, elettronica tridimensionale che, come un Incisione A Schizzo, può essere cancellato e riconfigurato.

Il lavoro, per apparire nel giornale on-line Rapporti scientifici , serve come prova di concetto per un fenomeno che i ricercatori della WSU hanno scoperto per caso quattro anni fa. Al tempo, uno studente di dottorato ha riscontrato un aumento di 400 volte nella conduttività elettrica di un cristallo semplicemente lasciandolo esposto alla luce.

Matt McCluskey, un professore WSU di fisica e scienza dei materiali, ora ha usato un laser per incidere una linea nel cristallo. Con contatti elettrici a ciascuna estremità della linea, portava una corrente.

"Apre un nuovo tipo di elettronica in cui è possibile definire un circuito otticamente e poi cancellarlo e definirne uno nuovo, " ha detto McCluskey. "È eccitante che sia riconfigurabile. È anche trasparente. Ci sono alcune applicazioni in cui sarebbe bello avere un circuito su una finestra o qualcosa del genere, dove in realtà è elettronica invisibile."

ordinariamente, un cristallo non conduce elettricità. Ma quando il titanato di stronzio cristallino viene riscaldato sotto le giuste conduzioni, è alterato così la luce lo renderà conduttivo. Il fenomeno, chiamata "fotoconduttività persistente, " avviene anche a temperatura ambiente, un miglioramento rispetto ai materiali che richiedono raffreddamento con azoto liquido.

"Stiamo ancora cercando di capire esattamente cosa succede, " ha detto McCluskey. Egli ipotizza che il calore costringe gli atomi di stronzio a lasciare il materiale, creando difetti fotosensibili responsabili della fotoconduttività persistente.

Il recente lavoro di McCluskey ha aumentato la conduttività del cristallo 1, 000 volte. Il fenomeno può durare fino a un anno.

"Osserviamo campioni che abbiamo esposto alla luce un anno fa e che stanno ancora conducendo, " ha detto McCluskey. "Potrebbe non mantenere il 100% della sua conduttività, ma è abbastanza grande".

Inoltre, il circuito può essere cancellato riscaldandolo su una piastra calda e rifuso con una penna ottica.

"È un Etch A Sketch, " ha detto McCluskey. "Abbiamo fatto alcuni cicli. Un'altra sfida ingegneristica sarebbe quella di farlo migliaia di volte".

La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation. I coautori del documento sono gli ex studenti Violet Poole e Slade Jokela.

Il lavoro è in linea con le Grandi Sfide della WSU, una serie di iniziative volte ad affrontare grandi problemi della società. È particolarmente rilevante per la sfida degli Smart Systems e il suo tema dei materiali fondamentali ed emergenti.