Les gadgets sont appelés à devenir flexibles, très efficace et beaucoup plus petit, suite à une percée dans la mesure des matériaux « merveilles » en deux dimensions par l'Université de Warwick.

Le Dr Neil Wilson du Département de physique a développé une nouvelle technique pour mesurer les structures électroniques d'empilements de matériaux bidimensionnels - plats, atomiquement mince, très conducteur, et des matériaux extrêmement résistants - pour la première fois.

Plusieurs couches empilées de matériaux 2D - appelées hétérostructures - créent des dispositifs optoélectroniques très efficaces avec une charge électrique ultrarapide, utilisable dans les nano-circuits, et sont plus solides que les matériaux utilisés dans les circuits traditionnels.

Diverses hétérostructures ont été créées à l'aide de différents matériaux 2D – et l'empilement de différentes combinaisons de matériaux 2D crée de nouveaux matériaux dotés de nouvelles propriétés.

La technique du Dr Wilson mesure les propriétés électroniques de chaque couche d'un empilement, permettant aux chercheurs d'établir la structure optimale pour le plus rapide, transfert d'énergie électrique le plus efficace.

La technique utilise l'effet photoélectrique pour mesurer directement la quantité de mouvement des électrons dans chaque couche et montre comment cela change lorsque les couches sont combinées.

La capacité de comprendre et de quantifier le fonctionnement des hétérostructures de matériaux 2D - et de créer des structures semi-conductrices optimales - ouvre la voie au développement de nano-circuits hautement efficaces, et plus petit, souple, gadgets plus portables.

L'énergie solaire pourrait aussi être révolutionnée avec des hétérostructures, car les couches atomiquement minces permettent une forte absorption et une conversion de puissance efficace avec une quantité minimale de matériau photovoltaïque.

Le Dr Wilson commente le travail :« C'est extrêmement excitant de pouvoir voir, pour la première fois, comment les interactions entre des couches atomiquement minces modifient leur structure électronique. Ce travail démontre également l'importance d'une approche internationale de la recherche; nous n'aurions pas pu atteindre ce résultat sans nos collègues aux États-Unis et en Italie."

Le Dr Wilson a travaillé à la formulation de la technique en collaboration avec des collègues des groupes théoriques de l'Université de Warwick et de l'Université de Cambridge, à l'Université de Washington à Seattle, et la source lumineuse Elettra, près de Trieste en Italie.

Comprendre comment les interactions entre les couches atomiques modifient leur structure électronique a nécessité l'aide de modèles informatiques développés par le Dr Nick Hine, également du département de physique de Warwick.