Algún día, su teléfono inteligente podría ajustarse completamente a su muñeca, y cuando lo haga, podría estar cubierto de oro puro, gracias a los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri.
escrito en la edición del 17 de marzo de la revista ciencia , los investigadores de Missouri S&T dicen que han desarrollado una forma de "cultivar" capas delgadas de oro en obleas de silicio de cristal único, eliminar las láminas de oro y usarlas como sustratos para cultivar otros materiales electrónicos.
El descubrimiento del equipo de investigación podría revolucionar la investigación de tecnología ponible o "flexible", mejorando en gran medida la versatilidad de dichos dispositivos electrónicos en el futuro
Según el investigador principal, el Dr. Jay A. Switzer, la mayoría de las investigaciones sobre tecnología portátil se han realizado utilizando sustratos de polímeros, o sustratos formados por múltiples cristales. "Y luego ponen allí algunos semiconductores típicamente orgánicos que terminan siendoflexible, pero se pierde el orden que tiene silicio ", dice Switzer, Donald L. Castleman / FCR Profesor de Descubrimiento en Química en S&T.
Debido a que los sustratos poliméricos están formados por múltiples cristales, tienen lo que se llama límites de grano, dice Switzer. Estos límites de grano pueden limitar en gran medida el rendimiento de un dispositivo electrónico.
"Digamos que estás haciendo una célula solar o un LED", dice. "En un semiconductor, tienes electrones y tienes agujeros, que son lo opuesto a los electrones. Se pueden combinar en los límites de grano y emitir calor.Y luego terminas perdiendo la luz que obtienes de un LED, o la corriente o el voltaje que podrías obtener de una célula solar ".
La mayoría de los productos electrónicos en el mercado están hechos de silicio porque es "relativamente barato, pero también muy ordenado", dice Switzer.
"El 99,99 por ciento de los componentes electrónicos están hechos de silicio, y hay una razón: funciona muy bien", dice. "Es un solo cristal y los átomos están perfectamente alineados. Pero, cuando tienes un solo cristal como ese,típicamente, no es flexible ".
Al comenzar con silicio de cristal único y con láminas de oro en crecimiento, Switzer puede mantener el alto orden de silicio en la lámina. Pero como la lámina es dorada, también es muy duradera y flexible.
"Lo doblamos 4.000 veces, y básicamente la resistencia no cambió", dice.
Las láminas de oro también son esencialmente transparentes porque son muy delgadas. Según Switzer, su equipo ha pelado las láminas tan delgadas como siete nanómetros.
Switzer dice que el desafío al que se enfrentó su equipo de investigación no fue el cultivo de oro en el silicio de cristal único, sino que se despegó como una capa delgada de papel de aluminio. El oro generalmente se adhiere muy bien al silicio.
"Así que se nos ocurrió este truco en el que podríamos oxidar foto-electroquímicamente el silicio", dice Switzer. "Y el oro simplemente se desliza".
La oxidación fotoelectroquímica es el proceso mediante el cual la luz permite que un material semiconductor, en este caso silicio, promueva una reacción de oxidación catalítica.
Switzer dice que miles de láminas de oro, o láminas de cualquier cantidad de otros metales, se pueden hacer de una sola oblea de silicio de cristal.
El descubrimiento del equipo de investigación puede considerarse un "accidente feliz". Switzer dice que estaban buscando una forma barata de hacer cristales individuales cuando descubrieron este proceso.
"Esto es algo que creo que mucha gente que está interesada en trabajar con materiales altamente ordenados, como los cristales individuales, apreciaría hacerlos con mucha facilidad", dice. "Además de hacer dispositivos flexibles, solo abrirá un campo paracualquiera que quiera trabajar con cristales individuales "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri . Original escrito por Greg Katski. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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