El plástico, el vidrio y los geles, también conocidos como materiales amorfos a granel, son objetos cotidianos para todos nosotros. Pero para los investigadores, estos materiales han sido durante mucho tiempo enigmas científicos, específicamente cuando se trata de su composición atómica, que carece del estricto ordenestructura de los cristales que se encuentran en la mayoría de los sólidos, como metales, diamantes y sales.
Aunque la comunidad científica generalmente cree que son redes de átomos aleatorias continuas, existía una pregunta fundamental de larga data: ¿Son los materiales amorfos redes aleatorias verdaderamente continuas o tienen nanocristalinos incrustados dentro de ellos?
Ahora, finalmente tenemos respuestas, gracias a un nuevo estudio que detalla los primeros experimentos exitosos de crecimiento, obtención de imágenes con resolución atómica e investigación de las propiedades del carbono amorfo bidimensional. El documento aparece hoy en Naturaleza y es publicado por un equipo internacional de investigadores, incluidos Sokrates Pantelides, Profesor Distinguido de Física e Ingeniería de la Universidad de Vanderbilt University.
"Por primera vez, gracias al descubrimiento de este material monocapa, podemos confirmar la composición de una estructura amorfa como una red aleatoria que contiene nanocristalinos, lo que brinda una fuerte evidencia a un lado del debate primordial", dijo Pantelides"Pero este trabajo no solo proporciona respuestas; presenta un material de carbono físico y bidimensional, distinto del grafeno alabado, con aplicaciones potencialmente prometedoras en nuestro futuro".
Las aplicaciones futuras del dispositivo del material, según Pantelides, podrían incluir barreras anticorrosión para discos duros magnéticos en computadoras futuras y para electrodos colectores de corriente en baterías.
Las preguntas sobre la composición de material amorfo persistieron durante años debido a problemas tecnológicos de larga data para los investigadores, que incluían limitaciones en la microscopía a pequeña escala que impedía a los físicos obtener imágenes precisas de materiales amorfos tridimensionales a escala atómica. Y mientras que los investigadores pudieronpara obtener imágenes precisas de monocapas amorfas, tales monocapas fueron fabricadas hasta ahora utilizando rayos de electrones de alta energía para desordenar monocapas cristalinas.
La primera monocapa estable de carbono amorfo, desarrollada por un equipo dirigido por Barbaros Özyilmaz de la Universidad Nacional de Singapur e fotografiada por el grupo de Kazu Suenaga en la ciudad científica de Tsukuba, Japón, hace que estos problemas sean problemas del pasado.
Un físico teórico, el profesor Pantelides trabajó de forma remota con los equipos en Singapur y Tokio para integrar datos experimentales, fundamentos de teoría y resultados de cálculos. Un ex estudiante graduado de Pantelides, Junhao Lin, un becario postdoctoral en el grupo Suenaga,realizó la microscopía clave. Yun-Peng Wang, investigador postdoctoral de Vanderbilt, construyó un modelo apropiado y realizó cálculos.
El método de crecimiento, que utiliza un sustrato frío y un láser para proporcionar energía de forma controlada, produce películas monocapa reproducibles y conduce a un nuevo conocimiento de las disposiciones atómicas y las propiedades eléctricas, mecánicas y ópticas.
Gracias al exitoso desarrollo y hallazgos del equipo, el enfoque reproducible abre la puerta a la investigación sobre el crecimiento de otros materiales bidimensionales amorfos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Original escrito por Spencer Turney. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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