Een moment van onoplettendheid en jouw dure smartphone ligt gebroken op het asfalt. Dat doet pijn! Gelukkig breken smartphones in de toekomst minder snel, met dank aan een nieuw materiaal.

Een internationaal team van wetenschappers heeft moleculen van zestig koolstofatomen gecombineerd met materialen als grafeen en hexagonaal boornitride. Deze mix werkt perfect. Hexagonaal boornitride zorgt voor stabiliteit, terwijl grafeen elektriciteit uitstekend geleidt en C60 zonlicht omzet in elektriciteit.

“Ons nieuwe materiaal lijkt op silicium, maar is lichter, flexibeler en heeft een verbeterde chemische stabiliteit”, zegt onderzoeker Dr Elton Santos van de Queen’s Universiteit in Belfast. “We kunnen ze in de toekomst in slimme apparaten plaatsen, waardoor deze apparaten minder snel breken.”

Ook verbruikt een smartphone of smartwatch met dit nieuwe materiaal minder stroom. “De levensduur van het apparaat neemt dus aanzienlijk toe en de kans op elektrische schokjes is kleiner”, aldus Santos.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke vakblad ACS Nano. Nu kunnen onderzoekers het nieuwe materiaal verder onderzoeken. Er zijn namelijk nogal wat uitdagingen. Zo heeft grafeen geen zogenoemde ‘band gap‘ (verboden zone). Dit is het energieverschil tussen de bovenkant van de valentieband en de onderkant van de geleidingsband in isolatoren en halfgeleiders. Een band gap is belangrijk als het gaat om aan/uit-procedures in elektronische apparaten. Toch is er oplossing voor dit probleem, namelijk het overgangsmetaal dichalcogenide (TMD) inzetten. Dit metaal heeft wel een band gap, is chemisch stabiel en kan op grote schaal verwerkt worden in smartphones.

“Het begin is er, maar in de toekomst hopen we TMDs toe te voegen”, concludeert Santos. “Dat zijn semi-conductoren die het probleem met de band gap omzeilen.”