A Kaliforniai Egyetem (Irvine) fizikusa, Javier Sanchez-Yamagishi legújabb kutatása új korszakot nyit az anyagtudományban, hiszen a bizmuté, egy atomvastagságú fémréteg, megelőzheti a grafént is, amely eddig a legkeresettebb szuperanyagnak számított.

Sanchez-Yamagishi ezt az áttörést a grafén felfedezéséhez hasonlítja, amely 2004-ben robbant be a köztudatba. Az atomvastagságú anyagok, mint a bizmuté, egyedi tulajdonságokkal bírnak, amelyek messze meghaladják a hagyományos fémek jellemzőit. A grafén például hihetetlenül sokkal erősebb és jobb vezető, mint a grafit, de most a bizmuté új szintet képviselhet.

Sanchez-Yamagishi szerint „Ez csupán a kezdet. Most mások is bekapcsolódhatnak, és elkezdhetik alaposabban megvizsgálni ezeket az ultravékony fémrétegeket.” A kutatók olyan új 2D-s anyagokat fedeznek fel, amelyek képesek átalakítani a jövő technológiáját, főként az elektronikai iparban, ahol az új anyagok használata drámaian növelheti az eszközök teljesítményét.

A bizmuté felfedezése egy komoly előrelépés a nanotechnológiában is. Az eddigi módszerekkel, például aranyból vagy más fémekből készült ultraprecíz, atomvastagságú lemezek előállítása rendkívül nehéz volt, mivel a fématomok hajlamosak voltak erős kölcsönhatásokra a felülettel, ami torzította a valós jellemzőiket. Sok esetben a nanoszerkezetek oxidálódásnak indultak a levegő hatására, így csak vákumban tudták őket tanulmányozni.

Zhang Guangyu, a Kínai Tudományos Akadémia kutatója elárulta, hogy a hagyományos rézkovácsolási technikákból merítettek inspirációt, hogy nanoméretű bizmutrétegeket hozzanak létre. A kutatók a MoS₂ (molibdén-diszulfit) rétegek segítségével egy új eljárást dolgoztak ki, ahol egy apró fémcsepp között helyezkedik el a bizmuté, a MoS₂ rétegek vékonyan burkolják azt.

Az új eljárással létrehozott MoS₂-bizmuté-MoS₂ hibrid szerkezet igazi érzékelő alkalmazásokra is alkalmas lehet, például a szenzorok vagy nanoszkálájú elektronikai eszközök terén. Az elmúlt években zajló kutatások alapján a bizmuté nemcsak az elektronikai ipar, hanem az anyagtudomány jövőjét is átformálhatja, hiszen ezek az anyagok lehetőséget adnak az eddig elképzelhetetlen technológiák fejlesztésére.

Ez az új tudományos felfedezés valósággal meg fogja változtatni az ipart, mivel az atomvastagságú rétegek alkalmazása gyökeresen átalakíthatja az anyagokkal való munkát, új utakat nyitva meg a jövő innovációi előtt.