Tạo ra vật liệu hoàn toàn mới có thể dẫn điện như kim loại
Các nhà khoa học của Đại học Chicago Mỹ phát minh ra phương pháp tạo ra một loại vật liệu hoàn toàn mới và có thể dẫn điện như kim loại.
Về nguyên tắc, cả dây dẫn điện kim loại truyền thống và hữu cơ đều có chung một đặc điểm. Cấu trúc vật liệu được tạo thành từ các lớp nguyên tử hoặc phân tử thẳng hàng, xếp khít nhau. Cấu trúc này cho phép các electron dễ dàng di chuyển qua vật liệu. Tuy nhiên, loại vật liệu mới được phát minh đi ngược lại tất cả các quy tắc về độ dẫn điện. Nó có cấu trúc là các mảnh phân tử lộn xộn và rối loạn.
Các nhà khoa học cố gắng tìm hiểu cách vật liệu mới có thể dẫn điện và sau nhiều thử nghiệm, nhóm nghiên cứu cho rằng, vật liệu mới tạo thành các lớp liên tiếp, ngay cả khi các lớp quay sang các bên khác nhau, không còn tạo thành một chồng gọn gàng, những electron vẫn có thể di chuyển theo chiều ngang hoặc chiều dọc, miễn là các lớp chạm vào nhau.
Một trong những đặc điểm hấp dẫn của vật liệu là các lựa chọn mới để chế tạo. Ví dụ như kim loại thường phải được nấu chảy để chế tạo thành hình dạng phù hợp cho một con chip hoặc thiết bị. Yêu cầu này hạn chế những gì có thể tạo ra với chúng, vì những thành phần khác của thiết bị phải có khả năng chịu nhiệt cần thiết để xử lý những vật liệu này trong quá trình chế tạo.
Vật liệu mới không có hạn chế như vậy do có thể được chế tạo ở nhiệt độ phòng. Vật liệu mới có thể được sử dụng khi nhu cầu về một thiết bị hoặc các phần của thiết bị có thể chịu nhiệt, axit hoặc kiềm, hoặc độ ẩm, điều đã hạn chế những lựa chọn phát triển công nghệ mới của các kỹ sư. Với phương pháp này, có thể chế tạo ra các vật liệu dẫn điện bằng phương pháp in 3D, cho phép tạo đường điện trên bề mặt bất cứ vật liệu nào, không cần thiết phải có các bảng mạch vững chắc gây ô nhiễm môi trường.
John Anderson, PGS hóa học tại Đại học Chicago, tác giả cao cấp của công trình nghiên cứu nói: “Về nguyên tắc, phát hiện này mở ra khả năng thiết kế một loại vật liệu hoàn toàn mới dẫn điện, dễ tạo hình và rất bền trong các điều kiện hoạt động hàng ngày.”
Kết quả nghiên cứu được đăng trong một báo cáo khoa học, xuất bản ngày 26/10 trên tạp chí Nature. “Kết quả của công trình nghiên cứu gợi ý những khả năng mới cho một nhóm vật liệu công nghệ cực kỳ quan trọng,” TS Jiaze Xie tại Princeton, tác giả chính của báo cáo khoa học cho biết.
Tú Anh (T/h)
