Cuando salió el nuevo iPhone, los clientes se quejaron de que podría doblarse, pero ¿y si pudieras enrollar tu 6 Plus demasiado grande para realmente caber en tu bolsillo? Esa tecnología podría estar disponible antes de lo que piensas, segúntrabajo de ingenieros de USC Viterbi.
Durante muchas décadas, el silicio ha sido el corazón de la electrónica moderna, pero como material, tiene sus límites. A medida que nuestros dispositivos se hacen cada vez más pequeños, la unidad básica de estos dispositivos, un transistor, también debe ser cada vez más pequeña.En pocas palabras: el tamaño del transistor de silicio está llegando a su límite físico. Como los dispositivos de silicio se basan en lo que se llama un método de corte de arriba hacia abajo, es cada vez más difícil que el silicio se haga aún más pequeño. Los consumidores también exigen que los teléfonos seanmás liviano, más rápido, más pequeño, más flexible, ponible, flexible, etc. Sin embargo, el silicio también es rígido: uno no puede doblar su teléfono inteligente o computadora. Estas limitaciones físicas han impulsado la carrera por nuevos materiales que se pueden usar como semiconductores enen lugar de silicio.
La demanda de un material de silicio ayudó al descubrimiento del grafeno, una sola capa de grafito, que ganó el Premio Nobel de Física en 2010. Desde entonces, los científicos e ingenieros han desarrollado muchas innovaciones de materiales bidimensionales 2D:- materiales en capas con el grosor de solo un átomo o unos pocos átomos. Uno de esos materiales en capas 2D es el fósforo negro de arsénico. Ahora, un equipo de científicos de USC Viterbi, en colaboración con Technische Universität München, Alemania, Universität Regensburg, Alemania, yLa Universidad de Yale ha desarrollado un nuevo método para sintetizar fósforo y arsénico negro sin alta presión. Este método requiere menos energía y es más barato, y los materiales sintetizados tienen algunas propiedades nuevas increíbles.
La innovación, desarrollada por investigadores de USC Viterbi, incluido Bilu Liu, autor principal del estudio e investigador postdoctoral; Ahamad Abbas, estudiante graduado; Han Wang, profesor asistente; Rohan Dhall, estudiante graduado; Stephen B. Cronin, profesor asociado; MingyuanGe, asistente de investigación; Xin Fang, estudiante graduado; y el profesor Chongwu Zhou del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Ming Hsieh, en concierto con sus colaboradores, está documentado en un artículo titulado "Arsénico-Fósforo Negro: Semiconductores Anisotrópicos Infrarrojos en Capas con Composiciones Altamente Ajustables"y Propiedades ". El papel apareció en Materiales avanzados el 25 de junio de 2015.
Lo que más entusiasma a los investigadores es la capacidad de ajustar las propiedades electrónicas y ópticas de estos materiales a un rango que hasta ahora no puede ser alcanzado por ningún otro material 2D. Esto incluye la manipulación de las composiciones químicas de los materiales durante la síntesis de materiales yla capacidad de los materiales para detectar ondas infrarrojas de longitud de onda larga LWIR debido a sus pequeños espacios de energía. Este rango espectral electromagnético particular de LWIR es importante para una variedad de aplicaciones como los sistemas LIDAR radar de luz, básicamente porque las ondas LWIR son altamente transparentes enatmósfera terrestre. Este rango de onda también tiene una gran aplicación para los soldados de las fuerzas armadas que confían en la tecnología de imagen térmica infrarroja y para anteojos de visión nocturna flexibles. Otro aspecto intrigante de estos nuevos semiconductores en capas son sus propiedades electrónicas y ópticas anisotrópicas, lo que significa que los materiales tienendiferentes propiedades a lo largo de la dirección x e y en el mismo plano. Los investigadores creenEstos son una mejora notable de los materiales y dispositivos existentes y darían lugar a aplicaciones únicas.
Además, los investigadores anticipan que también podría conducir a una mejora importante para los dispositivos que monitorean el medio ambiente. "Creemos que estos materiales son miembros importantes en una gran familia de materiales 2D, porque encajan en la luz infrarroja de onda largaampliar y entregar propiedades que ningún otro material 2D existente actualmente puede ", dijo Zhou, el líder del equipo de investigación.
Según Liu, autor principal del artículo: "Como se trata de materiales bastante nuevos, anticipamos que hay mucha investigación fundamental de física y trabajo de ingeniería por hacer. Por ejemplo, cuáles son las propiedades electrónicas y ópticas de un verdaderouna sola capa de fósforo negro de arsénico? "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Amy Blumenthal. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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