ساخت نسل جدید مواد مصنوعی دو بعدی

در این مطالعه محققان توانستند صحت نظریه‌ای را که در سال ۱۹۶۵ میلادی در رابطه باقابلیت رسانش الکتریکی فلزات فرو الکتریک مطرح‌شده بود، به اثبات برسانند.

از سال‌ها قبل، تصور متخصصان بر این بود که به دلیل عدم وجود این نوع فلزات در طبیعت، هرگز نمی‌توان نظریه فیلیپ اندرسون، فیزیکدانی که در سال ۱۹۷۷ جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد، به اثبات رساند.

مواد فروالکتریک در توسعه فناوری نقش بسیار مهمی دارند. این مواد با اعمال جریان الکتریکی منقبض و منبسط می‌شوند و امکان جابه‌جایی اجسام را با دقت بسیار بالایی فراهم می‌کنند.

اکنون محققان دانشگاه راتگرز نسل جدیدی از مواد مصنوعی دوبعدی را ساختند که در دمای اتاق دارای خصوصیاتی شبیه به خصوصیات فروالکتریک هستند و قابلیت رسانش الکتریکی را دارند. این مواد تنها چند اتم ضخامت دارند و ارتباط مهمی بین نظریه و تجربه برقرار می‌کنند.

زمانی که یک ماده فروالکتریک می‌شود، اتم‌های آن به‌صورت دائمی جابه‌جا می‌شوند. محققان برای ساخت این مواد، لایه‌های بسیار نازکی از فلزات دوبعدی را با لایه‌ای از مواد دارای ویژگی‌های خاص ادغام کردند تا اتم‌های موجود در لایه فلزی را به‌طور دائمی جابه‌جا کنند و فلز جدیدی با خاصیت فرو الکتریک بسازند.

مواد فروالکتریک در صنایع الکترونیکی ازجمله گوشی‌های هوشمند و سایر آنتن‌ها، تجهیزات ذخیره‌سازی کامپیوتری، تجهیزات پزشکی، موتور‌های بسیار دقیق، حسگر‌های بسیار حساس و تجهیزات سونار کاربرد دارند. البته هیچ‌یک از مواد مورداستفاده در این صنایع خاصیت رسانش الکتریکی ندارند و این تحقیقات زمینه را برای تولید نسل جدیدی از تجهیزات و فناوری‌ها هموار می‌کند.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature Communications منتشرشده است.