Descifrando la dinámica de la carga eléctrica.

Comprender los procesos de carga dinámica local es crucial para avanzar en diversos campos, incluidos la microelectrónica y el almacenamiento de energía. Esto requiere la capacidad de rastrear cómo se mueven los portadores de carga en diferentes distancias y escalas de tiempo y comprender cómo estos procesos interactúan con los cambios naturales en los materiales.

Un equipo dirigido por Marty Chica y Liam Collins del Laboratorio Nacional Oak Ridge ha ideado una forma interesante de comprender cómo se comportan las cargas eléctricas a nivel microscópico. Su trabajo, publicado en la revista Nature Communications, podría ayudar a que las baterías, los paneles solares y otros dispositivos electrónicos funcionen mejor y duren más.

En su estudio, el equipo habló sobre su nuevo método que les permite ver cómo se mueven las cargas eléctricas a nivel nanométrico, que es increíblemente pequeño pero extremadamente rápido. Es como tener una cámara de alta velocidad que puede capturar vídeos claros de las alas de un colibrí, mientras que antes solo podíamos ver imágenes borrosas.

Utilizaron un microscopio de sonda de barrido y un sistema de control inteligente que se mueve en espiral para escanear objetos. También utilizaron programas informáticos avanzados para analizar los datos. Este nuevo método les permite ver cómo funcionan las cosas en detalle, mucho mejor que antes.

Esta nueva tecnología es importante porque ayuda a los científicos del Centro de Ciencia de Nanomateriales del ORNL a explorar diferentes materiales y dispositivos de manera más eficiente.

Científicos masculino, «Se ha demostrado que este enfoque permite obtener imágenes en menos de un segundo de la dinámica de carga a nanoescala, lo que representa una mejora de varios órdenes de magnitud con respecto a las tasas de imágenes de microscopía de fuerza de sonda Kelvin convencional».

«En conjunto, estos resultados resaltan la eficacia y versatilidad de nuestro método para comprender el movimiento de los portadores de carga iónica en microelectrónica o sistemas de nanomateriales».

Referencia de la revista:

  1. Chica, M., Faure, AS, Sun, C. et al. Mapeo de alta velocidad de la dinámica de carga superficial mediante microscopía de fuerza de sonda Kelvin de dispersión. Nat Comuna 14, 7196 (2023). Identificación digital: 10.1038/s41467-023-42583-x
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