Dans le panneau supérieur, ce cristal de trois atomes d'épaisseur est représenté comme un semi-conducteur non conducteur. Une traction vers l'extérieur sur le matériau (illustré dans le panneau du milieu) clique le cristal dans un métal, ou état conducteur. Le troisième panneau montre le dos du cristal dans un état non conducteur. Crédit :Karel-Alexander Duerloo
Ne pas plier, fuseau ou mutiler. Ces instructions étaient autrefois imprimées sur des cartes perforées qui alimentaient en données les ordinateurs centraux. Les téléphones intelligents d'aujourd'hui traitent plus de données, mais ils n'étaient toujours pas faits pour être rangés dans les poches arrière.
Dans la quête pour construire des gadgets qui peuvent survivre à de tels abus, les ingénieurs ont testé des systèmes électroniques basés sur de nouveaux matériaux à la fois flexibles et commutables, c'est-à-dire capable de basculer entre deux états électriques, Allumé éteint, un-zéro, les commandes binaires qui peuvent programmer tout ce qui est numérique.
Aujourd'hui, trois chercheurs de Stanford pensent avoir découvert une solution si flexible, matériau commutable. C'est un cristal qui peut former une feuille semblable à du papier de seulement trois atomes d'épaisseur. Des simulations informatiques montrent que ce réseau cristallin a la capacité remarquable de se comporter comme un interrupteur :il peut être tiré et poussé mécaniquement, aller et retour, entre deux structures atomiques différentes - une qui conduit bien l'électricité, l'autre qui ne le fait pas.
"Pensez-y comme si vous allumiez et éteigniez un interrupteur, " dit Karel-Alexander Duerloo, un étudiant diplômé de Stanford Engineering et premier auteur d'un article dans Communication Nature .
Jusqu'à présent, cette découverte n'existe que sous forme de simulation. Mais le co-auteur et chef d'équipe Evan Reed, Professeur assistant en science et génie des matériaux, espère que ce travail inspirera les scientifiques expérimentaux à fabriquer ce cristal ultra-mince et à l'utiliser pour créer des dispositifs électroniques et autres qui seraient aussi légers et flexibles que des fibres.
Théoriquement, ces matériaux électroniques ont le potentiel de réduire la consommation d'énergie épuisant la batterie dans les appareils existants tels que les téléphones intelligents. Ce nouveau, un matériau économe en énergie pourrait également permettre de créer des vêtements « intelligents » – imaginez un téléphone portable ultraléger ou un système GPS intégré à votre chemise.
Duerloo a déclaré que ce matériau commutable est formé lorsqu'une couche atomique d'atomes de molybdène est prise en sandwich entre deux couches atomiques d'atomes de tellure.
Le molybdène et le tellure sont des éléments actuellement utilisés comme additifs pour la fabrication d'alliages, comme l'acier. Le tellure est également un composant important de nombreuses cellules solaires modernes.