grafene (wikipedia)
Ecco com'è il grafene (wikipedia)

Alcuni materiali hanno quelle che i chimici chiamano caratteristiche piezoelettriche, il che significa che sviluppano cariche elettriche quando stirate e compresse. In generale, i materiali piezoelettrici che usiamo sono grandi cristalli. Ma i ricercatori hanno predetto che una sostanza simile al grafene, formata – quindi – da molecole spesse solo un atomo ha questa caratteristica. Ora, ne abbiamo la prova sperimentale. La sostanza si chiama disolfuro di mobildenio, è un materiale simile al grafene e, per i chimici, si chiama MoS2.

Come si verifica quest’ipotesi

Per avere abbastanza materiale per funzionare, gli strati di MoS2 sono stati attaccati a un sostrato flessibile e i contatti elettrici attaccati sull’interfaccia di MoS2. Le risposte piezolettriche sono stae indotte con l’applicacazione di uno sforzo che ha provocato una polarizzazione da sforzo ai limiti. Questo ha portato ad un flusso di elettroni verso un circuito esterno dove la corrente è stata misurata. Una volta passato lo sforzo, la polarizzazione delle cariche è diminuita, costringendo gli eletroni a tornare verso la loro distribuzione originale.

Strati differenti

Visto il modo in cui sono stati creati i campioni, ogni pezzo di materiale aveva un numero diverso di strati. Quando gli strati erano dispari, il funzionamento era perfetto. Quando gli strati erano pari, non veniva prodotta elettricità. Inoltre, i singoli strati hanno dimostrato come possano essere usati per un esteso ciclo di funzionamento.

Perché gli strati pari non funzionano

Ulteriori studi hanno dimostrato che le caratteristiche piezoelettriche dei fiocchi con numeri pari avevano caratteristiche piezoelettriche in diminuzione e sparivano, piano piano, nel materiale grezzo. Studi computazionali hanno mostrato che questa diminuzione è dovuta al fatto che gli strati hanno orientamenti casuali, con l’effetto di cancellarsi l’un l’altro.

Funzioneranno l’MoS2 per la nanoelettronica?

Per provare ulteriormente se il materiale potrà essere utile, i ricercatori hanno costruito circuiti integrati di MOS2 a strato singolo. Quando il materiale veniva messo in parallelo, mostrava in incremento di corrente con un aumento dei campioni a strato singolo. Questi studi dimostrano come i singoli strati di MoS2 sono dei candidati promettenti per dare corrente alle nanotecnologie.