ai ricercatori di sfruttare queste proprietà e persino di combinarle con altri materiali emergenti su nanoscala per realizzare dispositivi migliori come sensori, tessuti intelligenti ed elettronica flessibile. La produzione di materiali in forma di film sottile li rende più facili da integrare in componenti più piccoli per dispositivi elettronici, molti film sottili sono realizzati utilizzando una tecnica chiamata epitassia, che consiste nel posizionare atomi di un materiale su un substrato, per creare un sottile foglio di materiale, uno strato atomico alla volta, tuttavia, la maggior parte dei film sottili creati tramite epitassia sono bloccati sul loro substrato ospite, limitando i loro usi, se il film sottile si stacca dal substrato per diventare una membrana autoportante, diventa invece molto più funzionale. Il team guidato dall'Università del Minnesota ha trovato un nuovo modo per creare con successo una membrana di un particolare ossido di metallo, il titanato di stronzio, e il loro metodo aggira diversi problemi che hanno afflitto la sintesi di film di ossido di metallo indipendenti in passato. Abbiamo creato un processo in cui possiamo creare una membrana indipendente praticamente da qualsiasi materiale di ossido, esfoliarlo e quindi trasferirlo su qualsiasi argomento di interesse che vogliamo, ha affermato Bharat Jalan, autore senior del documento e professore e Shell Cattedra presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Scienza dei Materiali dell'Università del Minnesota. Ora possiamo trarre vantaggio dalla funzionalità di questi materiali combinandoli con altri materiali su scala nanometrica, che consentirebbero un'ampia gamma di dispositivi altamente funzionali e altamente efficienti. Realizzare membrane autoportanti di materiali di ossido intelligenti è una sfida perché gli atomi sono legati in tutte e tre le dimensioni, a differenza di un materiale bidimensionale, come il grafene, un metodo per realizzare membrane in materiali di ossido utilizza una tecnica chiamata epitassia remota, che utilizza uno strato di grafene come intermediario tra il substrato e il materiale a film sottile. Questo approccio consente al materiale di ossido a film sottile di formare un film sottile e di staccarsi, come un pezzo di nastro adesivo, dal substrato, creando una membrana autoportante, tuttavia, il più grande ostacolo all'utilizzo di questo metodo con gli ossidi di metallo è che l'ossigeno nel materiale ossida il grafene al contatto, rovinando il campione. Utilizzando l'epitassia a fascio molecolare ibrido, una tecnica sperimentata dal laboratorio di Jalan presso l'Università del Minnesota, i ricercatori sono stati in grado di aggirare questo problema utilizzando il titanio che era già legato all'ossigeno, inoltre, il loro metodo consente il controllo stechiometrico automatico, il che significa che possono controllare automaticamente la composizione. Abbiamo dimostrato per la prima volta, e in conclusione facendo diversi esperimenti, che abbiamo un nuovo metodo che ci consente di produrre ossido complesso assicurando al tempo stesso che il grafene non sia ossidato, questa è una pietra miliare nella scienza della sintesi, ha detto Jalan. E ora abbiamo un modo per realizzare queste complesse membrane di ossido con un controllo stechiometrico automatico. Nessuno è stato in grado di farlo. Gli scienziati dei materiali del team di Jalan hanno lavorato a stretto contatto con i ricercatori di ingegneria nel laboratorio del professor Steven Koester, dipartimento di ingegneria elettrica e informatica dell'Università del Minnesota, che si concentra sulla produzione di materiali 2D. Questi ossidi complessi sono un'ampia classe di materiali che hanno molte funzioni innate davvero importanti, ha affermato Koester, anche autore senior dello studio e direttore del Minnesota Nano Center presso l'Università del Minnesota Twin Cities. Ora possiamo pensare di utilizzarli per realizzare transistor estremamente piccoli per dispositivi elettronici e in una vasta gamma di altre applicazioni, inclusi sensori flessibili, tessuti intelligenti e memorie non volatili.