一个国际科学家小组为极其脆弱的量子系统发明了相当于防弹背心的东西，这将使它们足够坚固，可以用作新一代低能量电子设备的基础。科学家们通过将液态镓滴轻轻压在材料上并涂上氧化镓来应用这种盔甲。
该小组的主要作者马提亚斯伍尔达克(Matthias Wurdack)表示，对于石墨烯等薄材料来说，保护非常重要，因为石墨烯只有一个原子厚，基本上是二维(2-D)——，所以很容易被传统的分层技术破坏。发表于《高级材料》。
“防护涂层基本上就像一件用原子薄材料制成的防弹背心，可以屏蔽高能粒子，对其造成极大的伤害，同时完全保持其光电特性和功能，”乌尔达克老师说。博士，NLPC和舰队ARC卓越中心的学生。
埃琳娜奥斯特罗夫斯卡娅教授也来自NLPC和舰队，他是研究小组的负责人，她说这项新技术为基于超薄电子产品的产业发展开辟了道路。
"二维材料具有非凡的特性，如极低的电阻或与光的有效相互作用."
"由于这些特点，它们可以在应对气候变化中发挥重要作用."
2020年，全球8%的电力消耗将来自信息技术，包括计算机、智能手机和谷歌、亚马逊等技术巨头的大型数据中心。随着对人工智能服务和智能设备需求的激增，这一数字预计每十年翻一番。
然而，这项工作有望利用二维半导体材料(如本研究中使用的二硫化钨)的优异性能，为电子学和光电子学提供低能替代物。
Wurdack老师说，使用二维材料制作更高效的设备，除了减少碳排放，还有其他优势。
“二维技术还可以在航天器上实现超高效传感器，或者在物联网设备中使用不受电池寿命限制的处理器。”
研究小组通过将一滴液态镓暴露在空气中来形成保护层，这立即在其表面形成了一层厚度仅为3纳米的完美均匀的氧化镓层。
氧化镓层可以通过载玻片挤压材料顶部的液滴，从液态镓转移到二维材料的整个表面，尺寸可以达到厘米。
因为这种超薄氧化镓是一种绝缘的非晶玻璃，它保留了下面的二维半导体的光电特性。氧化镓玻璃还可以在低温下增强这些性能，并保护沉积在顶部的其他材料。这允许制造复杂的、分层的纳米级电子和光学器件，例如发光二极管、激光器和晶体管。
“我们已经为现有技术提供了一个很好的替代方案，可以扩展到工业应用，”Wurdack先生说。
“我们希望能找到行业合作伙伴与我们合作，开发基于这项技术的保护层打印机，可以进入任何实验室，就像光刻机一样。”
“看到这样的基础研究进入行业真的很刺激！”
《超薄Ga 2 O 3玻璃：单层WS 2的大规模钝化与防护材料》于2020年12月在《先进材料》上发表。
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