Investigadores han abierto la puerta a producir interruptores de baja energía en sistemas mecánicos de microelectrónica (MEMS), dispositivos nanoelectrónicos y biosensores ultrasensibles.
Los científicos del Berkeley Lab han logrado la primera observación de piezoelectricidad en un semiconductor bidimensional en situación libre.
Xiang Zhang, director de la División de Ciencias de Materiales del Laboratorio Berkeley y una autoridad internacional en ingeniería a nanoescala, dirigió un estudio en el que la piezoelectricidad – la conversión de la energía mecánica en energía eléctrica o viceversa – se demostró en una sola capa libre de disulfuro de molibdeno, un semiconductor bidimensional que es un posible sucesor del silicio para los dispositivos electrónicos futuros.
«El descubrimiento de la piezoelectricidad en el nivel molecular no sólo es fundamentalmente interesante, sino que también podría conducir a materiales piezoeléctricos y dispositivos de muy pequeña generación de fuerza y detección».
Zhang es el autor de un artículo en la revista Nature Nanotechnology que describe esta investigación.
Desde su descubrimiento en 1880, el efecto piezoeléctrico ha encontrado una amplia aplicación en actuadores, sensores y captadores de energía. Existe un creciente interés en el uso de los materiales piezoeléctricos a nanoescala para proporcionar el consumo de energía más bajo posible para interruptores en MEMS y otros tipos de sistemas informáticos electrónicos. Sin embargo, cuando el espesor del material se aproxima a una única capa molecular, la gran energía de superficie puede causar estructuras piezoeléctricas termodinámicamente inestables.
En el último par de años, Zhang y su grupo han estado llevando a cabo estudios detallados en el disulfuro de molibdeno, un semiconductor 2D que cuenta con alta conductividad eléctrica comparable a la de grafeno, pero con brechas de energía natural, lo que significa que su conductividad se puede desconectar.
EP – INNOVAticias
