Vägen till mer mångsidig bärbar teknologi är prickad med järn. Specifikt, kvantprickar av järn arrangerade på bornitrid-nanorör (BNNT). Det nya materialet är föremål för en studie som ska publiceras i Vetenskapliga rapporter senare i veckan, ledd av Yoke Khin Yap, professor i fysik vid Michigan Technological University.

Yap säger att de järnbelagda BNNT:arna tänjer på gränserna för elektronikhårdvara. Transistorerna som modulerar elektronflödet behöver en uppgradering.

"Se bortom halvledare, " han säger, förklarar att material som kiselhalvledare tenderar att överhettas, kan bara bli så liten och läcka elektrisk ström.

Nyckeln till att förnya den grundläggande basen för transistorer är att skapa en serie språngbrädor som använder kvanttunneling.

Nanorören är huvudramen i detta nya material. BNNT är bra isolatorer och dåliga på att leda elektricitet. Även om det till en början verkar vara ett udda val för elektronik, den isolerande effekten av BNNT är avgörande för att förhindra strömläckage och överhettning. Dessutom, elektronflöde kommer endast att ske över metallpunkterna på BNNT.

I tidigare forskning, Yap och hans team använde guld för kvantprickar, placeras längs en BNNT i en snygg linje. Med tillräcklig energipotential, elektronerna stöts bort av det isolerande BNNT och hoppar från guldprick till guldprick. Denna elektronrörelse kallas kvanttunnelering.

"Föreställ dig det här som en flod, och det finns ingen bro; den är för stor för att hoppa över, " säger Yap. "Nu, bild med trampstenar över floden — du kan korsa över, men bara när du har tillräckligt med energi för att göra det."

Till skillnad från halvledare, det finns inget klassiskt motstånd med kvanttunnel. Inget motstånd betyder ingen värme. Plus, dessa material är mycket små; nanomaterialen gör att transistorerna också kan krympa. En extra bonus är att BNNT också är ganska flexibla, en välsignelse för bärbar elektronik.