Oulun yliopisto on kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa onnistunut kehittämään uudenlaisen nanoliitoksen. Ratkaisun avulla molybdeenisulfidi, voidaan liittää muihin komponentteihin esimerkiksi nikkeliin. Löytö voi ratkaista aivan uudenlaisten puolijohdepiirien kehityksen.

Grafeeni on ollut nanoteknologian suosituin tutkimuskohde viime vuosina. Siltä on silti puuttunut yksi tärkeä ominaisuus: se ei ole puolijohde. mikä on vaikeuttanut sen käyttöä elektroniikan sovelluksissa.

Eri puolilla maailmaa tutkijat ovatkin alkaneet etsiä muita kaksiulotteisia materiaaleja, joilla on tämä toivottu ominaisuus. Yksi lupaavimmista on molybdeenidisulfidi (MoS2), joka grafiitin tavoin koostuu toisiinsa heikosti sidoksissa olevista kerroksista.

Lisäksi molybdeenisulfidi on puolijohde, jonka puolijohtavat ominaisuudet muuttuvat riippuen siitä, onko atomikerroksia yksi vai useampia. Jotta yhden tai muutaman kerroksen paksuinen molybdeenisulfidi olisi käyttökelpoinen erilaisissa sovelluksissa, täytyy se kyetä liittämään muihin komponentteihin.

Molybdeenisulfidin tapauksessa lupaava johdin on nikkeli, jolla on myös muita sovellusten kannalta lupaavia ominaisuuksia. johtama kansainvälinen tutkijaryhmä havaitsi äskettäin kuitenkin, että nikkelistä valmistetut nanohiukkaset eivät sellaisenaan kiinnity molybdeenisulfidiin.

Tarvitaan kultaa, joka ”liimaa” johtimen ja komponentin toisiinsa. Oulun yliopiston nano- ja molekyylisysteemien (NANOMO) tutkimusyksikön yliopiston dosentti Wei Cao mukaan , 3tällainen liima syntyy: ”Synteesi saadaan aikaan käyttäen äänikemiaa.” Äänikemia on menetelmä, jossa ultraäänen avulla saadaan aikaan kemiallisia reaktioita.

Nanomon tutkija Xinying Shi lisää: ”Liitoksena voi toimia joko pelkkä kultakide tai kullan, nikkelin ja molybdeenisulfidin muodostama seos”. Näin saadaan aikaan uusi nanoliitos, jonka sähkövastus on hyvin pieni. Liitos ei myöskään huononna molybdeenisulfidin puolijohde- eikä nikkelin magneettisia ominaisuuksia.

Uudella materiaalilla on muitakin hyviä ominaisuuksia, joita millään sen osista sellaisenaan ei ole. Se toimii esimerkiksi valokatalyyttina, joka toimii tutkijoiden mukaan huomattavasti tehokkaammin kuin pelkkä molybdeenisulfidi. Kultaisen nanoliitoksen valmistaminen on myös helppoa ja halpaa, mikä tekee kehitetystä materiaalista lupaavan sovellusten kannalta.

Nanoliitoksia käsittelevä artikkeli on julkaistu nanotieteen Small-tiedejulkaisussa (LINKKI).

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA  – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!

https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/1_2018