La maggior parte della tecnologia odierna nell'energia solare, telecomunicazioni e microchip è costruito utilizzando materiali a base di silicio. Però, negli ultimi anni, una nuova famiglia di materiali semiconduttori, perovskiti, ha fatto irruzione sulla scena, offrendo la promessa di nuove e migliori tecnologie. Le proprietà di questi materiali rivaleggiano con molte delle opzioni commerciali consolidate, pur rimanendo molto più economico e più facile da realizzare.

Perovskite è il nome generico di un materiale costituito da tre componenti chimici A, B e X, disposti in una specifica struttura cristallina molecolare ABX ₃ . Una di queste perovskiti attualmente oggetto di indagine da parte dei ricercatori è formamidinio piombo ioduro [HC(NH ₂ ) ₂ PbI ₃ o FAPbi ₃ ], che detiene il record mondiale di prestazioni per una cella solare a base di perovskite, rivaleggiare con quelli a base di silicone.

Sfide importanti, però, Restano da risolvere per quanto riguarda la stabilità dei cristalli di perovskite in condizioni reali. A temperatura ambiente, Per esempio, FAPbi ₃ si dispone nella fase delta di colore giallo, con scarso valore pratico per le applicazioni tecnologiche. Ma quando riscaldato sopra i 150 ° C, il materiale si riorganizza in una diversa struttura nera, chiamato stato alfa, prima di tornare alla fase delta dopo alcuni giorni in condizioni ambientali. È questo stato alfa oscuro di FAPbI ₃ che è più interessante per i ricercatori e la tecnologia. Fino a poco tempo fa, i ricercatori hanno cercato di accedere allo stato alfa ad alta temperatura riscaldando il materiale e stabilizzandolo a temperatura ambiente mediante trattamenti superficiali e chimici.

I ricercatori di KU Leuven del Roeffaers Lab e del gruppo Hofkens hanno ora scoperto un nuovo, modo più semplice per creare la ricercata perovskite in fase alfa oscura. Hanno usato la scrittura laser diretta (luce laser intensa sintonizzata) per riscaldare localmente la superficie della perovskite, facendolo passare dallo stato delta inutile allo stato alfa altamente desiderabile. Per di più, hanno anche scoperto che il materiale ora è rimasto in questo stato per molte settimane, anche a temperatura ambiente, senza ulteriore necessità di un trattamento stabilizzante. Gli scienziati della KU Leuven sono inoltre riusciti a utilizzare il raggio laser per microfabbricare rapidamente modelli complessi del FAPbI scuro ₃ stato.

I ricercatori hanno recentemente pubblicato la loro scoperta sulla rivista di nanotecnologia ad alto impatto ACS Nano (Steele et al. 2017).

"Questi risultati sono un grande passo avanti nella personalizzazione a livello locale delle strutture, elettrico, e proprietà ottiche di una nuova importante classe di materiali e fornisce una strada per realizzare dispositivi ottici personalizzati, tutto su richiesta."