(Phys.org) - Ett stort team av forskare med medlemmar från Kina, Storbrittanien., USA och Japan har utvecklat ett material som kan växla mellan flera faser med distinkt elektroniskt, optiska och magnetiska egenskaper. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , teamet beskriver hur de gjorde sitt material, hur det kan orsakas att byta egenskaper och möjliga användningsområden för det. Shriram Ramanathan, med Purdue University erbjuder en Nyheter och visningar del om arbetet som gjorts av teamet i samma journalnummer och lägger till ytterligare bakgrund om sökandet efter funktionellt material.

Som Ramanathan påpekar, människor har letat efter funktionella material i århundraden - vi vill ha ut mer av våra material än att bara bära last. Som han vidare noterar, många sådana material har utvecklats på grund av tydligt riktade ansträngningar, men vissa har också uppstått genom att ändra ett material som redan har upptäckts. I denna nya insats, forskarna har tagit det senare tillvägagångssättet - de har modifierat ett befintligt material för att göra det mer användbart genom att få det att ha olika egenskaper beroende på hur det används.

För att skapa det nya materialet, forskarna skapade ett tunt lager av keramiskt material på traditionellt sätt, ovanpå ett underlag. Men istället för att laga det, som har gjorts historiskt, de täckte materialets yta med en jonisk gelliknande vätska. För att tillhandahålla ytterligare funktioner, vätskan var en elektrisk isolator och kunde leda joner. Det innehöll också upplösta oxidjoner och vätejoner. När elektricitet applicerades på materialet, resultatet berodde på spänningens polaritet - joner från antingen väte- eller oxidjoner drevs in i det keramiska materialet nedan. Omvänd spänning orsakade det omvända, vilket uppenbarligen innebar att systemet var reversibelt, också.

Forskarna rapporterar att systemet fungerar vid rumstemperatur och att analys med magnetisk sondering och röntgendiffraktion visade att materialets faser är distinkta. De demonstrerade också en applicering av materialet som ett medel för att ändra ljusets transmissivitet genom ett glasskiva. Ramanathan föreslår att ett sådant material kan ha en mängd olika användningsområden, särskilt som en grund för forskningsarbete som utförs av andra grupper.

© 2017 Phys.org