(Phys.org) —Mejores baterías, catalizadores, Los dispositivos electrónicos de almacenamiento y procesamiento de información se encuentran entre los posibles beneficios de un descubrimiento inesperado realizado por los científicos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge utilizando muestras aisladas de la atmósfera.

Los investigadores del laboratorio del Departamento de Energía descubrieron que las propiedades superficiales clave de las películas de óxido complejas no se ven afectadas por los niveles reducidos de oxígeno durante la fabricación, un hallazgo inesperado con posibles implicaciones para el diseño de óxidos complejos funcionales utilizados en una variedad de productos de consumo. dijo Zheng Gai, miembro del Centro de Ciencias de Materiales a Nanoescala del DOE en ORNL.

Los hallazgos se detallan en un artículo publicado en Nanoescala .

Si bien las propiedades del material de manganita debajo de la superficie cambian como se esperaba con la eliminación de oxígeno, convirtiéndose en un aislante en lugar de un metal, o conductor, Los investigadores encontraron que la muestra mostraba propiedades electrónicas notablemente estables en la superficie. Gai enfatizó que la robustez de una superficie es importante porque son precisamente las propiedades de la superficie las que determinan, influyen y afectan la funcionalidad de óxidos complejos en catálisis y baterías.

"Dado que estos materiales son una alternativa prometedora al silicio o al grafeno en los dispositivos electrónicos, el tamaño cada vez menor de dichos componentes hace que sus propiedades superficiales sean cada vez más importantes de comprender y controlar, "Dijo Gai.

Si bien este trabajo proporciona una comprensión fundamental de un material utilizado e investigado para catalizadores, electrónica y baterías de óxido, Gai y el autor principal Paul Snijders señalaron que es difícil especular sobre posibles impactos.

"Siempre digo que en ciencias básicas estamos descubriendo el alfabeto, "dijo Snijders, miembro de la División de Ciencia y Tecnología de Materiales de ORNL. "Es difícil predecir cómo se diseñarán estas letras en un libro tecnológico útil".

Lo que hizo posible este descubrimiento fue el hecho de que los autores hicieron su experimento utilizando microscopía de sonda de barrido en un sistema de vacío sin exposición de las muestras a la atmósfera. Esto contrasta con el enfoque convencional de cultivar una muestra y luego instalarla en un equipo de análisis. Durante dicha transferencia, los científicos exponen el material al agua, nitrógeno y dióxido de carbono en el aire.

Al estudiar muestras prístinas, el equipo de ORNL obtuvo una comprensión nueva y sorprendente de la física de las superficies de los materiales, una comprensión que es necesaria para diseñar nuevas aplicaciones funcionales, Dijo Snijders.