Washington State University fysiker har hittat ett sätt att skriva in en elektrisk krets i en kristall, öppnar möjligheten till transparent, tredimensionell elektronik som, som en Etch A Sketch, kan raderas och omkonfigureras.

Arbetet, att visas i onlinejournalen Vetenskapliga rapporter , fungerar som ett bevis på konceptet för ett fenomen som WSU -forskare först upptäckte av misstag för fyra år sedan. Just då, en doktorand fann en 400-faldig ökning av den elektriska konduktiviteten hos en kristall helt enkelt genom att låta den utsättas för ljus.

Matt McCluskey, en WSU -professor i fysik och materialvetenskap, har nu använt en laser för att etsa en linje i kristallen. Med elektriska kontakter i varje ände av linjen, den bar en ström.

"Det öppnar upp en ny typ av elektronik där du kan definiera en krets optiskt och sedan radera den och definiera en ny, "sa McCluskey." Det är spännande att det kan omkonfigureras. Det är också transparent. Det finns vissa applikationer där det skulle vara snyggt att ha en krets som finns i ett fönster eller något liknande, där det faktiskt är osynlig elektronik. "

Vanligtvis, en kristall leder inte elektricitet. Men när kristallstrontiumtitanatet upphettas under rätt ledningar, det är ändrat så att ljuset gör det ledande. Fenomenet, kallad "ihållande fotokonduktivitet, "förekommer också vid rumstemperatur, en förbättring jämfört med material som kräver kylning med flytande kväve.

"Vi försöker fortfarande ta reda på exakt vad som händer, "sa McCluskey. Han antar att värme tvingar strontiumatomer att lämna materialet, skapa ljuskänsliga defekter som är ansvariga för den ihållande fotokonduktiviteten.

McCluskeys senaste arbete ökade kristallens konduktivitet 1, 000-faldigt. Fenomenet kan vara upp till ett år.

"Vi tittar på prover som vi exponerade för ljus för ett år sedan och de utför fortfarande, "sa McCluskey." Den kanske inte behåller 100 procent av sin konduktivitet, men det är ganska stort. "

Dessutom, kretsen kan raderas genom att värma den på en kokplatta och omforma med en optisk penna.

"Det är en Etch A Sketch, "sa McCluskey." Vi har gjort det några cykler. En annan teknisk utmaning skulle vara att göra det tusentals gånger. "

Forskningen finansierades av National Science Foundation. Medförfattare till tidningen är före detta studenter Violet Poole och Slade Jokela.

Arbetet överensstämmer med WSU:s stora utmaningar, en uppsättning initiativ som syftar till att ta itu med stora samhällsproblem. Det är särskilt relevant för utmaningen med Smart Systems och dess tema om grundläggande och framväxande material.