O swoich dokonaniach piszą na łamach Nature Nanotechnology. Oczywiście pisząc o zamianie w złoto nie mamy na myśli alchemików poszukujących kamienia filozoficznego, lecz fizyków dążących do nadawania przydatnych właściwości materiałom, które nie są z nimi powszechnie kojarzone. W tym przypadku wybór padł na grafit, zazwyczaj stosowany w formie wkładu do ołówków.
Czytaj też: Naukowcy mierzą liczbę mionów docierających do kopalni złota. Wkrótce zaczną tam szukać ciemnej materii
Zanim jednak przejdziemy do opisu działań badaczy ze Stanów Zjednoczonych, wypadałoby zacząć od wyjaśnienia terminu znanego jako twistronika. Dziedzina ta ma określony cel: nadawanie znanym materiałom nieznanych wcześniej właściwości. A jak tego dokonać? W tym przypadku droga do sukcesu prowadzi przez skręcanie dwuwymiarowych materiałów, dzięki czemu można uzyskać między innymi nadprzewodnictwo czy magnetyzm.
Z nieco inengo założenia wyszli fizycy z MIT, którzy sami zdziwili się, gdy zrozumieli, jak wiele właściwości może mieć grafen. W toku prowadzonych eksperymentów wyizolowali pięć niezwykle cienkich warstw grafenu tworzącego grafit. Zamiast skręcać je, tak jak to ma miejsce w twistronice, ułożyli na sobie pięć “plastrów”. Wcześniej wyizolowali interesujący ich materiał.
Materiał zaprojektowany przez naukowców z MIT powstał dzięki odpowiedniemu ułożeniu pięciu warstw grafenu, co zapewniło pożądane właściwości
Jak wyjaśniają, istnieje ponad 10 możliwych konfiguracji, które można zastosować, gdy w grę wchodzi ułożenie na sobie pięciu warstw. Jeden z takich sposobów jest określany mianem romboedrycznego. Obserwując poszczególne płatki, członkowie zespołu badawczego skorzystali ze skaningowego mikroskopu pola bliskiego. Dzięki temu udało im się stworzyć elektroniczne “złoto”.
Zaprojektowany przez nich materiał wykazuje bowiem przydatne właściwości. Jak przekonują autorzy badań, do tej pory zaobserwowali zachodzenie trzech różnych zjawisk w zależności od liczby elektronów docierających do śledzonego przez nich układu. O jakich zjawiskach mowa? Według badaczy ich materiał może być izolacyjny, magnetyczny bądź topologiczny.
Czytaj też: Oto najdroższe znane nauce materiały. Złoto to przy nich taniocha
Szczególnie intrygująca okazuje się ta ostatnia opcja, ponieważ w grę miałby wchodzić wolny od zakłóceń ruch elektronów. Takowy jest jednak możliwy wyłącznie na krawędziach materiału. W środku sytuacja wygląda zgoła odmiennie, ponieważ krawędzie okazują się świetnym przewodnikiem, natomiast środek – izolatorem. We wspomnianej publikacji jej autorzy przekonują, że stworzony przez nich romboedryczny wielowarstwowy grafen może być wysoce przestrajalną platformą, którą świat nauki wykorzysta w kolejnych latach do testowania nowych możliwości w fizyce.
