Új csodaanyag válthatja le a grafént, a nanofizika Szent Grálját

Fotó: / / /

-

Tagadhatatlan, hogy grafén rendkívül hasznos a nanotechnológia számára - erős, mégis rugalmas és remek elektromos vezető -, azonban túl lassan terjed el az iparban. A közelmúltban kutatók figyelmüket a kadmium-arzén felé fordították, amely a grafénhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, azonban könnyebben előállítható és használható a nanotechnológiában.


A grafén az elektronikától az orvostudományig nagyon sok területen ígér áttörés-jellegű előrelépést. Keményebb a gyémántnál, jobb elektromos vezető a réznél, és rugalmasabb a guminál. Máris világméretű verseny indult meg a grafén jobb megismerésére és ipari alkalmazására. Lehetővé válhat például az összehajtható képernyő, a ruházatban viselhető nanoelektronika, a személyre szabott orvoslást lehetővé tevő egyszerű génmanipuláció, új energiatároló rendszerek létrehozása. A sajtó régóta úgy beszél a grafénról, mintha az lenne a megoldás a világ összes elektronikai gondjára, azonban a nanotechnológa Szent Gráljának tartott anyagnak  számos hátránya is van.  A legnagyobb, hogy valójában egy egyetlen atom vastagságú grafitréteg, kétdimenziós, sík szerkezete miatt ezért nehéz felhasználni a bonyolult hardveralkatrészek gyártására. Az oxfordi Stanford és Lawrence Berkeley Nemzetközi Laboratóriumának munkatársai új anyaggal, a kadmium-arzénnal kísérleteztek, kutatásaik eredményeit pedig a Nature magazinban publikálták.  A tudósok állítása szerint az anyag „a 2D-s grafénhoz hasonlóan rendkívül jó áramvezető, azonban robusztus kristályszerkezete három dimenziós kiterjedésű”, ezért úgy vélik, hogy  a grafénnál jobban alkalmazható tranzisztorok és szenzorok megalkotására.  cadmium A kutatók tesztjei alapján a kadmium-arzénben ugyanúgy viselkednek az elektronok, mint a grafénban - úgy, mintha nem lenne tömegük. Épp emiatt rendlekzik mindkét anyag a remek fiziakai tulajdonságokkal. A kadmium-arzént azonban - 3 dimenziós szerkezetének hála - sokkal könnyebb előállítani, és dolgozni vele. A grafén nanotechnológiai anyag, valójában egy egyetlen atom vastagságú grafitréteg. Andre Geim és Konsztantyin Szergejevics Novoszjolov fedezte fel a manchesteri egyetemen, találmányukért 2010-ben fizikai Nobel-díjat kaptak. A két fizikus ragasztószalag segítségével addig szedett le rétegeket egy grafittömbről, amíg sikerült arról egyetlen atomnyi réteget leválasztani. Ez azonban ipari körülmények között nem alkalmazható módszer.