Czarny fosfor - materiał lepszy od grafenu. Nadchodzi rewolucja?

Nadchodzi era czarnego fosforu. Materiał ten oferuje znacznie lepsze możliwości od grafenu, a teraz zespół irlandzkich naukowców opracował metodę jego masowej produkcji.

Od grafenu oczekiwano, że rozwiąże wszystkie współczesne problemy elektroniki i pozwoli na produkcję urządzeń, o jakiej do tej pory nam się nie śniło. Niestety, rzeczywistość okazała się nieco inna. Grafen wciąż jest uznawany za jeden z najbardziej obiecujących materiałów, bo elektrony mogą poruszać się po jego powierzchni z dużą prędkością. Nie ma jednak pasma wzbronionego (oddzielającego pasmo walencyjne od pasma przewodnictwa), w którym dochodzi do przemiany właściwości materiału z izolatora w przewodnik. To obecność pasma wzbronionego jest podstawą działania tranzystora.

Brak pasma wzbronionego poważnie limituje wykorzystanie grafenu w elektronice. Ale w 2014 r. uczeni odkryli materiał, który może zostawić grafen daleko w tyle. To dwuwymiarowy czarny fosfor, który ma nie tylko pasmo wzbronione, ale i wykazuje anizotropię przepływu elektronów. Oznacza to, że w jednym kierunku ładunki mogą przepływać 14-razy łatwiej niż w drugim. Dzięki temu ma być możliwe tworzenie urządzeń elektronicznych o ciekawych właściwościach.

Najsłabszym ogniwem czarnego fosforu była nieumiejętność produkowania go na skalę przemysłową. "Była", bo wiele wskazuje, że to już przeszłość. Zespół uczonych z Trinity College Dublin pod kierownictwem Damiena Hanlona jako pierwszy opracował metodę produkcji czarnego fosforu w nanoarkuszach. Umieszczając czarny fosfor w rozpuszczalniku, a następnie bombardując go falami dźwiękowymi, dochodzi do oddzielenia poszczególnych warstw od siebie. Po filtracji otrzymujemy gotowy materiał.

Naukowcy przekonują, że opracowaną przez nich metodę można zastosować do produkcji czarnego fosforu w dużych, a jednocześnie ściśle określonych, ilościach. Zanim jednak czarny fosfor pojawi się w wykorzystywanej przez nas na co dzień elektronice, minie jeszcze trochę czasu. Ponieważ materiał ten jest jest wrażliwy na kontakt w wodą i tlenem, trzeba go maksymalnie ograniczyć. Są na to sposoby, ale wymagają dopracowania. Następnie nic już nie stanie na przeszkodzie materiałowej rewolucji, którą wciąż jeszcze kusi nas grafen.

Dowiedz się więcej na temat: czarny fosfor | grafen | elektronika | nanotechnologia

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje