Le previsioni dei fisici dell'Università del Lussemburgo hanno portato recentemente alla scoperta di un materiale con proprietà elettriche speciali che suscita l'interesse dell'industria produttrice di materie plastiche. Tre anni fa, i fisici lussemburghesi avevano teoricamente previsto le caratteristiche insolite di un particolare materiale composito. Questi calcoli potrebbero ora essere confermati da esperimenti in collaborazione con il "Centre de Recherche Paul Pascal" di Bordeaux, Francia, e ha portato alla scoperta di un cosiddetto materiale ad alto k, che potrebbe consentire la produzione di migliori dispositivi di accumulo di energia - la base per piccoli, elettronica più veloce ed efficiente.

I calcoli precedenti fatti dal team attorno a Tanja Schilling, professore di fisica all'Università del Lussemburgo, erano in un primo momento piuttosto cattive notizie per il campo della ricerca sui materiali:indicavano che alcuni materiali composti fatti di polimeri e grafene a scaglie, a differenza di quelli realizzati con polimeri e nanotubi di carbonio, non ha aumentato la conduttività del materiale al livello generalmente previsto fino ad allora. Fu una conclusione sorprendente all'epoca che metteva in dubbio l'uso del grafene per aumentare la conduttività.

Questa previsione, però, ora portano a una scoperta molto promettente:l'effetto che mette in discussione la conduttività del composto plastica-grafene, fa sì che abbia notevoli proprietà dielettriche. Ciò significa che al suo interno si può generare un forte campo elettrico, proprietà fondamentale per la produzione di condensatori efficienti. Questi sono piccoli componenti che possono immagazzinare energia staticamente e si trovano in quasi tutti i dispositivi elettronici, dove agiscono come regolatori di tensione o immagazzinamento di informazioni, tra l'altro. computer, Per esempio, ne contengono miliardi.

"Materiali ad alta costante dielettrica, i cosiddetti materiali ad alto k, sono molto ricercati, "dice Tanja Schilling, responsabile del progetto di ricerca presso la Facoltà di Scienze, Tecnologia e comunicazione dell'Università del Lussemburgo. "La scoperta basata sulle nostre previsioni è stata ora pubblicata sulla rinomata rivista Comunicazioni sulla natura - di cui siamo molto felici."

Le speciali proprietà dielettriche del materiale composto si verificano a causa delle sue proprietà di cristalli liquidi che impediscono la disposizione dei fiocchi di grafene in una struttura conduttiva. Quindi quando c'è una corrente elettrica, non scorre direttamente attraverso il composto, ma genera invece un forte campo elettrico. Mentre in altri materiali compositi l'attuale effetto permeabile è quello dominante, i fisici lussemburghesi potrebbero dimostrare matematicamente che, in questo caso, le proprietà dei cristalli liquidi giocano il ruolo principale e sono responsabili delle proprietà elettriche inaspettate.

L'azienda chimica Solvay, partner del progetto di ricerca, ora vuole continuare la ricerca intorno a questo nuovo materiale high-k, con l'obiettivo di produrre materiali sintetici per condensatori particolarmente efficienti e ulteriori applicazioni in futuro.