Novi materijali za baterije, magnete i mikroelektroniku dolaze iz laboratorija

Nova metoda američkih znanstvenika omogućila je otkriće 30 nepoznatih spojeva, a deset od njih ima dosad neviđene strukture

Mladen Smrekar utorak, 31. siječnja 2023. u 06:00
📷 Freepik
Freepik

Istraživači iz Nacionalnog laboratorija Argonne Ministarstva energetike SAD-a, Sveučilišta Northwestern i Sveučilišta u Chicagu zajedničkim snagama osmislili su novu tehniku identifikacije i sintetiziranja kristalnih materijala koji sadrže dva ili više elemenata.

Reakcijski put od jednostavnog prekursora do složene strukture. Konačni proizvod je slojevita struktura s pet elemenata: natrijem, barijem, kisikom, bakrom i sumporom
Reakcijski put od jednostavnog prekursora do složene strukture. Konačni proizvod je slojevita struktura s pet elemenata: natrijem, barijem, kisikom, bakrom i sumporom

Metoda je proizašla iz istraživanja nekonvencionalnih supravodiča, čvrstih tvari s dva ili više elemenata, od kojih barem jedan nije metal. Oni se prestaju opirati prolazu struje na različitim temperaturama, objašnjavaju istraživači.

Širok raspon primjena

Tijekom posljednjih pola stoljeća znanstvenici su otkrili i izradili mnogo nekonvencionalnih supravodiča s iznenađujućim magnetskim i električnim svojstvima.

Eksperimenti su ovaljeni u Nacionalnom laboratoriju Argonne
Eksperimenti su ovaljeni u Nacionalnom laboratoriju Argonne

Takvi materijali imaju širok raspon mogućih primjena, od poboljšane proizvodnje energije, preko prijenosa energije do bržeg transporta. Moglo bi ih se ugrađivati u buduće akceleratore čestica, sustave magnetske rezonancije, kvantna računala i energetski učinkovitu mikroelektroniku.


Nepoznati spojevi

Najnovije rješenje sastoji od dvije komponente: vrlo učinkovitog i manje učinkovitog otapala. Njihovom kombinacijom i dodavanjem različitih elemenata dobiva se novi materijal. Istraživači su metodu primijenili na kristalne spojeve napravljene od tri do pet elemenata. Dosad su, piše Nature, tako došli do 30 dosad nepoznatih spojeva, a njih deset ima nikad prije viđene strukture.


Koristeći novu metodu, istraživači su došli do 30 dosad nepoznatih spojeva, a njih deset ima nikad prije viđene strukture
Koristeći novu metodu, istraživači su došli do 30 dosad nepoznatih spojeva, a njih deset ima nikad prije viđene strukture

Neslućene mogućnosti

To je samo početak neslućenih mogućnosti jer se metoda može primijeniti na gotovo svaku kristalnu čvrstu tvar i za proizvodnju mnogo različitih kristalnih struktura. To uključuje više naslaganih slojeva, jedan sloj debljine atoma i lance nepovezanih molekula.

Takve neobične strukture imaju različita svojstva i ključne su za razvoj materijala sljedeće generacije primjenjivih ne samo na supravodiče, već i na mikroelektroniku, baterije, magnete...