La picotecnologia si avvicina e farà sembrare i nanomateriali enormi

Una delle immagini schematiche che accompagnano lo studio relativo alla produzione del nuovo materiale fatto di strati di atomi di cobalto e titanio sviluppato dai ricercatori di Yale (credito: Physical Review Letters; DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.117201)

Si profilano nuove rivoluzioni per quanto riguarda l’ingegneria dei materiali a livello microscopico. Come spiega un nuovo comunicato stampa dell’Università di Yale, la tecnologia permetterà di progettare nuovi materiali su scala picometrica.

Parliamo di una scala mille volte più piccola di quella nanometrica e un milione di volte più piccola di quella micrometrica.
Materiali lavorati a questa grandezza faranno sembrare gli odierni nanomateriali qualcosa di enorme.

All’Università di Yale sembrano già all’avanguardia in questo specifico settore. Come specifica Charles Ahn, professore di fisica applicata e di scienze dei materiali presso Yale, gli scienziati stanno inventando nuovi materiali, operando a grandezze estremamente piccole, in grado di esibire una moltitudine di caratteristiche molte delle quali potenzialmente molto utili in settori disparati.

Diversi di essi, per esempio, possono imitare i neuroni del cervello o possono operare nel contesto della meccanica quantistica per eventuali, futuristiche tecnologie difficili anche da immaginare.
Un nuovo studio supervisionato dallo stesso Ahn e e pubblicato su Physical Review Letters ne è un esempio.

Sangjae Lee, uno studente che opera nel laboratorio di Ahn e che è il primo autore dello studio, ha progettato un nuovo materiale che è un cristallo artificiale a strati composto da lantanio, titanio, cobalto e ossigeno.
Gli strati, spessi un solo atomo, sono stati posti una sopra l’altro un piano atomico alla volta.

Lo stesso Lee così spiega questo nuovo progetto: “Siamo stati in grado di manipolare gli atomi costituenti con una precisione molto più piccola dell’atomo stesso. Questi tipi di nuovi cristalli possono costituire la base per lo sviluppo di nuovi materiali magnetici, dove un delicato equilibrio tra magnetismo e conduzione elettronica su scale così piccole può essere manipolato in nuovi dispositivi simili a transistor che presentano vantaggi prestazionali rispetto ai transistor di oggi.”

Lo sviluppo di materiali quantistici per l’Università di Yale è un’area di ricerca prioritaria anche perché diversi di questi materiali potrebbero essere utilizzati nei futuri sistemi computazionali, come quelli quantistici, che supereranno in performance qualsiasi altro computer o supercomputer odierno.

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