Certains alliages sont à l'état liquide à ou près de la température ambiante. Ces alliages sont généralement composés de gallium et d'indium (éléments utilisés dans les lampes basse énergie), étain et bismuth (matériaux utilisés dans les constructions). Le rapport et la nature des éléments dans les alliages liquides engendrent des phénomènes extraordinaires à la surface des métaux liquides qui ont été rarement explorés à ce jour et c'est la compétition entre éléments pour occuper la surface des alliages. En tant que telle, la composition de la surface des alliages est différente de celle du noyau et cette surface peut être potentiellement utilisée pour récolter de nouveaux matériaux avec des compositions et des propriétés sans précédent.

Pour la première fois, des chercheurs de l'UNSW Sydney ont proposé que le phénomène lié à la compétition de surface entre les éléments puisse être utilisé comme approche pour la récolte de feuilles d'oxydes métalliques mixtes pouvant être utilisées en électronique. Cette observation peut conduire à de nouveaux horizons pour la production de grands matériaux électroniques bidimensionnels (2D) à partir de la surface de métaux liquides pour une application dans les industries électroniques et optiques. Classiquement, les procédés de fabrication utilisés pour fabriquer des dispositifs électroniques et optiques sont effectués dans des environnements extrêmement propres dans des conditions rigoureusement contrôlées avec des matériaux ultrapurs. La moindre impureté entraîne une perte de fonctionnalité importante dans le dispositif final. Ces processus sont encore plus critiques lorsque les dopants sont ajoutés. Cependant, avec le processus nouvellement développé, l'enrichissement de surface et le dopage sont naturellement conduits au sein des alliages et les contaminations par d'autres éléments sont évitées.

Ici, les chercheurs ont montré l'exemple des alliages bismuth-étain pour explorer le contraste entre la surface et le noyau des métaux liquides. Étonnamment, dans ces alliages, les teneurs en bismuth étaient remarquablement inférieures à celles de l'étain dans les nanofeuillets récoltés, même dans des concentrations très élevées de bismuth dans les alliages liquides.

« En profitant de l'enrichissement sélectif des interfaces métal liquide, et récolter les couches semi-conductrices d'oxyde métallique dopé, la complexité des processus conventionnels peut être atténuée et un degré élevé de contrôle sur les résultats peut être atteint, " a déclaré le Dr Mohammad Bagher Ghasemian, le principal auteur de l'ouvrage. "L'idée démontrée ici offre un réel potentiel d'impact sur plusieurs processus de conception de matériaux semi-conducteurs pour des applications à grande échelle dans les industries de l'électronique et de l'optique, " a ajouté le professeur Kourosh Kalantar-Zadeh, l'auteur correspondant de cette étude et le directeur du Center for Advanced Solid and Liquid Based Electronics and Optics (CASLEO).