Någon dag, din smartphone kan helt anpassa sig till din handled, och när det gör det, det kan vara täckt av rent guld, tack till forskare vid Missouri University of Science and Technology.

Skriver i numret av tidskriften den 17 mars Vetenskap , Missouri S&T-forskarna säger att de har utvecklat ett sätt att "odla" tunna lager av guld på enkristallskivor av kisel, ta bort guldfolierna, och använda dem som substrat för att odla andra elektroniska material.

Forskargruppens upptäckt kan revolutionera bärbar eller "flexibel" teknikforskning, avsevärt förbättra mångsidigheten hos sådan elektronik i framtiden.

Enligt huvudforskaren Dr. Jay A. Switzer, Majoriteten av forskningen om bärbar teknologi har gjorts med hjälp av polymersubstrat, eller substrat som består av flera kristaller. "Och sedan sätter de någon typisk organisk halvledare där som till slut blir flexibel, men du förlorar ordningen som (kisel) har, säger Switzer, Donald L. Castleman/FCR Begåvad professor i upptäckt i kemi vid S&T.

Eftersom polymersubstraten är uppbyggda av flera kristaller, de har vad som kallas korngränser, säger Switzer. Dessa korngränser kan avsevärt begränsa prestandan hos en elektronisk enhet.

"Säg att du gör en solcell eller en LED, " säger han. "I en halvledare, du har elektroner och du har hål, som är motsatsen till elektroner. De kan kombineras vid korngränserna och avge värme. Och då slutar du med att förlora ljuset som du får ur en LED, eller strömmen eller spänningen som du kan få ut ur en solcell."

De flesta elektronik på marknaden är gjorda av kisel eftersom det är "relativt billigt, men också mycket beställt, " säger Switzer.

"99,99 procent av elektroniken är gjord av kisel, och det finns en anledning – det fungerar utmärkt, " säger han. "Det är en enda kristall, och atomerna är perfekt inriktade. Men, när du har en sådan kristall, vanligtvis, det är inte flexibelt. "

Genom att börja med enkristallkisel och odla guldfolier på det, Switzer kan hålla den höga ordningen av kisel på folien. Men eftersom folien är guld, den är också mycket hållbar och flexibel.

"Vi böjde den 4, 000 gånger, och i princip förändrades inte motståndet, " han säger.

Guldfolierna är också i huvudsak transparenta eftersom de är så tunna. Enligt Switzer, hans team har skalat folier så tunna som sju nanometer.

Switzer säger att utmaningen som hans forskargrupp stod inför inte var att odla guld på enkristallkiselet, men att få det att lossna som ett så tunt lager folie. Guld binder vanligtvis mycket bra till kisel.

"Så vi kom på det här tricket där vi kunde foto-elektrokemiskt oxidera kisel, "Säger Switzer." Och guldet glider bara av. "

Fotoelektrokemisk oxidation är den process genom vilken ljus möjliggör ett halvledarmaterial, i detta fall kisel, för att främja en katalytisk oxidationsreaktion.

Switzer säger att tusentals guldfolier - eller folier av valfritt antal andra metaller - kan göras av en enda kristallskiva av kisel.

Forskargruppens upptäckt kan betraktas som en "lycklig olycka". Switzer säger att de letade efter ett billigt sätt att göra enstaka kristaller när de upptäckte denna process.

"Det här är något som jag tror att många människor som är intresserade av att arbeta med högordnade material som enkristaller skulle uppskatta att göra väldigt enkelt, " säger han. "Förutom att göra flexibla enheter, det kommer bara att öppna ett fält för alla som vill arbeta med enstaka kristaller. "