Alcune leghe sono allo stato liquido a temperatura ambiente o prossima. Queste leghe sono solitamente composte da gallio e indio (elementi utilizzati nelle lampade a basso consumo), stagno e bismuto (materiali utilizzati nelle costruzioni). Il rapporto e la natura degli elementi nelle leghe liquide generano fenomeni straordinari sulla superficie dei metalli liquidi che sono stati finora raramente esplorati e cioè la competizione tra elementi per occupare la superficie delle leghe. Pertanto, la composizione della superficie delle leghe è diversa dal nucleo e questa superficie può essere potenzialmente utilizzata per la raccolta di nuovi materiali con composizioni e proprietà senza precedenti.

Per la prima volta, i ricercatori dell'UNSW Sydney hanno proposto che il fenomeno relativo alla competizione superficiale tra elementi possa essere utilizzato come approccio per la raccolta di fogli di ossido di metallo misto che possono essere utilizzati nell'elettronica. Questa osservazione può portare a nuovi orizzonti per la produzione di grandi materiali elettronici bidimensionali (2D) dalla superficie di metalli liquidi per applicazioni nelle industrie elettroniche e ottiche. Convenzionalmente, i processi di fabbricazione utilizzati per fabbricare dispositivi elettronici e ottici vengono eseguiti in ambienti estremamente puliti in condizioni rigorosamente controllate con materiali ultrapuri. La più piccola impurità porta a una significativa perdita di funzionalità nel dispositivo finale. Questi processi sono ancora più critici quando vengono aggiunti i droganti. Però, con il processo di nuova concezione, l'arricchimento superficiale e il drogaggio sono naturalmente condotti all'interno delle leghe e si evitano contaminazioni da altri elementi.

Qui i ricercatori hanno mostrato l'esempio delle leghe di bismuto-stagno per esplorare il contrasto tra la superficie e il nucleo dei metalli liquidi. Sorprendentemente, in queste leghe, il contenuto di bismuto era notevolmente più piccolo dello stagno nei nanofogli raccolti, anche in concentrazioni molto elevate di bismuto nelle leghe liquide.

"Sfruttando l'arricchimento selettivo delle interfacce metallo liquido, e raccolta degli strati semiconduttori di ossido di metallo drogato, la complessità dei processi convenzionali può essere mitigata e può essere raggiunto un alto grado di controllo sui risultati, " ha detto il dottor Mohammad Bagher Ghasemian, l'autore principale dell'opera. "L'idea qui dimostrata offre un reale potenziale di impatto su diversi processi per la progettazione di materiali semiconduttori per applicazioni su larga scala nei settori dell'elettronica e dell'ottica, " ha aggiunto il professor Kourosh Kalantar-Zadeh, l'autore corrispondente di questo studio e il direttore del Center for Advanced Solid and Liquid based Electronics and Optics (CASLEO).