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(noticias nanowerk) Investigadores de ingeniería han desarrollado un proceso de impresión 2D utilizando metales líquidos que, según dicen, podría abrir nuevas formas de crear hardware informático más avanzado y energéticamente eficiente fabricado a nanoescala.
El proceso se produce en medio de una creciente demanda mundial de dispositivos de almacenamiento, cuya producción y uso requieren cantidades significativas de energía.
«Reducir la temperatura a la que el circonio y el hafnio se vuelven líquidos es fundamental para desarrollar dispositivos eléctricos de menor costo porque se requiere mucha menos energía», dijo el Dr. Mohammad Ghasemian, autor principal del estudio de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular.
Desarrollado por ingenieros de la Universidad de Sydney y publicado en Pequeño (“Asimetría inducida por dopaje de metales líquidos en óxidos metálicos bidimensionales”), los investigadores primero combinaron estaño, circonio y hafnio en una proporción precisa. Esto permitió que la aleación se fundiera a menos de 500 grados, lo que está muy por debajo de los puntos de fusión individuales del circonio (1855 grados) y el hafnio (2227 grados).
La aleación de metal líquido tiene una fina capa de óxido o «corteza» mientras mantiene un núcleo líquido. Se utiliza para recolectar nanohojas ultrafinas de óxido de estaño dopadas con óxido de hafnio y circonio.
«El estaño es abundante, barato y puede utilizarse a gran escala para producir importantes semiconductores, transistores y chips de memoria», afirmó el Dr. Ghasemiano.
«Aunque el óxido de hafnio y circonio es un material ferroeléctrico bien conocido que se utiliza en aplicaciones a nanoescala, como dispositivos de almacenamiento y sensores, obtener nanoláminas utilizando técnicas convencionales es difícil y costoso», afirmó.
La aplicación de la aleación de estaño, circonio y hafnio permitió al equipo exfoliar la capa nanofina de óxido de estaño dopada con óxido de hafnio y circonio (levantarla de su superficie líquida) para que luego pueda imprimirse en 2D sobre un sustrato como lo harían las nanohojas ferroeléctricas. Estas placas están destinadas a formar la base del hardware informático de próxima generación, desde semiconductores hasta chips de memoria.
«Piense en ello como una canica cubierta de tinta», dijo el Dr. Ghasemiano. “La aleación es como un solvente que nos permite quitar esta tinta y luego usarla para imprimir. Nuestro proceso nos permite recolectar esta valiosa capa de corteza y convertirla en películas ultrafinas que luego se utilizan para fabricar productos electrónicos”.
“Podría ser una nueva fuente de materiales 2D funcionales a los que no se puede acceder mediante métodos tradicionales. Este proceso nos permite introducir ferroelectricidad en óxidos metálicos 2D mucho más pequeños, lo que permite el desarrollo de nanoelectrónica de próxima generación a bajas temperaturas”.
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