Nanotecnologia

Comprendere l'impatto dell'eterogeneità spaziale sul comportamento dei materiali bidimensionali rappresenta una delle grandi sfide nell'applicazione di questi materiali in optoelettronica e scienze delle informazioni quantistiche. Per le eterostrutture di dicalcogenuro di transizione in particolare, l'accesso diretto alle eterogeneità nel paesaggio degli Eccitoni scuri con una risoluzione spaziale e ultravefast di nanometri è altamente desiderato ma rimane in gran parte sfuggente. Come si può migliorare le ultime tecnologie, come le celle solari?

Man mano che i chip dei computer diventano sempre più piccoli e complessi, i fili metallici ultrasottili che trasportano i segnali elettrici al loro interno sono diventati un punto debole. I fili metallici standard peggiorano nella conduzione dell'elettricità man mano che diventano più sottili, limitando in ultima analisi le dimensioni, l'efficienza e le prestazioni dell'elettronica su scala nanometrica. In un articolo pubblicato su Science (1), i ricercatori di Stanford dimostrano che il fosfuro di niobio può condurre l'elettricità meglio del rame in pellicole spesse solo pochi atomi.

Le macchine molecolari artificiali, composte solo da poche molecole, hanno un potenziale di trasformazione in diversi campi, tra cui la catalisi, l’elettronica molecolare, la medicina e i materiali quantistici. Questi dispositivi su scala nanometrica funzionano convertendo gli stimoli esterni, come i segnali elettrici, in movimento meccanico controllato a livello molecolare. Il ferrocene, una molecola unica a forma di tamburo con un atomo di ferro (Fe) inserito tra due anelli di carbonio a cinque membri, è un candidato eccezionale per i macchinari molecolari.

I risonatori meccanici con fattore di alta qualità (Q_m) sono fondamentali per le applicazioni in cui sono richiesti basso rumore e lunghi tempi di coerenza, come sospensioni di specchi, dispositivi optomeccanici a cavità quantistica o sensori nanomeccanici. La deformazione a trazione nel materiale consente l'uso di tecniche di diluizione della dissipazione e ingegneria della deformazione, che aumentano il fattore di qualità meccanica. Queste tecniche sono state impiegate per risonatori meccanici ad alto Q_m realizzati con materiali amorfi e, recentemente, con materiali cristallini come InGaP, SiC e Si.

Realizzato dal team di ingegneri elettronici del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DII) dell'Università di Pisa, rappresenta un grande passo avanti nelle ricerche sull'elettronica conformabile, arrivando a realizzare dispositivi funzionanti su superfici così sottili da poter essere applicate ovunque. La ricerca, frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, IIT Milano e EPFL, è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Nano Letters

Le reti adattive possono percepire e adattarsi agli ambienti dinamici per ottimizzare le loro prestazioni. Comprendere le loro risposte su scala nanometrica agli stimoli esterni è essenziale per le applicazioni nei nanodispositivi e nell'informatica neuromorfica. Tuttavia, è difficile immaginare tali risposte su scala nanometrica con sensibilità cristallografica. «I supercomputer e i data center di oggi richiedono molti megawatt di energia», ha affermato il dottor Haidan Wen (1), fisico presso l’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (United States Department of Energ - DOE).

La lavorazione a base acqua svolge un ruolo cruciale nell’alta tecnologia, in particolare nell’elettronica, nelle scienze dei materiali e nelle scienze della vita, con importanti implicazioni nello sviluppo di dispositivi affidabili di alta qualità, efficienza di fabbricazione, sicurezza e sostenibilità. Su scala micro e nanometrica, l’acqua costituisce un ponte tra i sistemi biologici e tecnologici. Inserire 50 miliardi di transistor in un microchip delle dimensioni di un'unghia è un'impresa che richiede metodi di produzione con una precisione nanometrica: stratificazione di pellicole sottili, quindi incisione,

Piccoli dispositivi elettronici indossabili o impiantabili potrebbero aiutare a monitorare la nostra salute, diagnosticare malattie e offrire opportunità per trattamenti autonomi e migliorati. Ma per fare ciò senza aggravare o danneggiare le cellule che li circondano, questi dispositivi elettronici dovranno non solo piegarsi e allungarsi insieme ai nostri tessuti mentre si muovono, ma anche essere abbastanza morbidi da non graffiare e danneggiare i tessuti.

Le particelle microscopiche stampate in 3D, così piccole che a occhio nudo sembrano polvere, trovano applicazioni nella somministrazione di farmaci e vaccini, nella microelettronica, nella microfluidica e negli abrasivi per produzioni complesse. Tuttavia, la necessità di un coordinamento preciso tra l’erogazione della luce, il movimento del palco e le proprietà della resina rende impegnativa la fabbricazione scalabile di tali particelle su microscala personalizzate.