Framtidas teknologi kan bli laget av leire
Fysikere har funnet et materiale som kan bli svært så nyttig innenfor kvanteteknologi – leire.
Kvanteteknologi blir i framtida standard i ekstremt raske computere. Disse blir viktige i alt mulig fra romfartsteknologi til mineralleting og utvikling av nye medisiner.
Men teknologien er basert på kvantemekanikk, og allerede der ramler de fleste av oss av, for dette høres jammen avansert ut.
– Kvanteteknologi er ofte forbundet med syntetiske materialer som er utviklet i avanserte, helt rene miljøer, sier professor Jon Otto Fossum ved Institutt for fysikk ved NTNU.
Men Fossum og kolleger har gode nyheter.
Spennende leiremateriale rett fra naturen
– Vi har funnet et naturlig forekommende leiremateriale med ettertraktede egenskaper for bruk i kvanteteknologi, sier Fossum.
Materialet er altså både billig og lett tilgjengelig, rett fra naturen.
– Vi har i grunnen funnet en kvanteaktiv komponent som er dannet av naturen selv. Den er stabil, ikke giftig, finnes i store mengder, og har en struktur som vi kan ta i bruk direkte. Dette er spesielt spennende når vi ønsker å bruke bærekraftige materialer, sier Barbara Pacáková, forsker ved Institutt for fysikk ved NTNU.
Tre gode ting på én gang, altså. Og materialet er attpåtil miljøvennlig.
Hun er førsteforfatter av en vitenskapelig artikkel som nå publiseres i Nature-tidsskriftet "npj 2D Materials and Applications".
Tre ting på én gang
Så hvorfor er dette så bra? Vel, leirematerialet er i praksis todimensjonalt, i dette tilfellet er det en halvleder og i tillegg er det antiferromagnetisk. Og hva betyr nå det?
Todimensjonale stoffer er helt grunnleggende viktige når alt skal foregå i ekstremt liten skala. Vi snakker om teknologi på atomnivå og under.
Halvledere er stoffer som under enkelte forhold er gode til å lede strøm, men som ikke gjør det under andre. De er nyttige i elektronikk og fotonikk. Fotonikk er et vidt begrep, men brukes gjerne om teknologi som bruker lys, for eksempel i laser, fiberoptisk internett, kameraer og solceller.
Antiferromagnetiske stoffer er ikke magnetiske i tradisjonell forstand, men så er de magnetiske likevel. De er nemlig magnetiske i to retninger samtidig, og dermed nuller de hverandre ut. Om du kan påvirke denne magnetismen, er det sentralt i kvanteteknologi.
Tre gode ting på én gang, altså. Og materialet er attpåtil miljøvennlig og finnes naturlig både på jorda og på andre planeter.
«Et kvantesprang i leire»
De kaller det «et kvantesprang i leire». Nå er jo et kvantesprang opprinnelig et svært lite sprang, selv om det i dagligtalen brukes om store fremskritt. I denne sammenhengen er det begge deler. Smart, eller hva?
Selv om materialet finnes i naturen, slipper ikke forskerne helt utenom høyteknologiske miljøer. Det er ikke bare å spa opp leiren direkte fra bakken og så bruke den i kvantedatamaskiner eller i fotonikk.
– Det trengs fortsatt avanserte fysiske og kjemiske metoder for å hente ut materialet, undersøke det og finne ut hvordan det kan brukes i teknologi, sier Pacáková.
Les hele artikkelen her:
