Un superreticolo è una struttura composta da strati alternati di materiali diversi. Questi strati sono tipicamente misurati in nanometri e il tipico superreticolo è estremamente piccolo. Queste strutture vengono utilizzate nella creazione di nuove forme di semiconduttori che presentano proprietà diverse rispetto ai materiali inclusi. Man mano che questa tecnologia entra nel mainstream, si ritiene che consentirà agli scienziati di creare materiali con proprietà molto diverse senza alcun cambiamento nel suo aspetto.
La struttura è realizzata impilando strati di materiali diversi uno sopra l’altro. Questi strati sono molto sottili, anche più sottili di un capello umano. Impilando insieme materiali così sottili, le proprietà dei singoli materiali si fondono insieme in modi inaspettati. Questa combinazione di proprietà consente agli scienziati di creare sostanze che hanno proprietà rare o sconosciute tra i materiali naturali.
Ci sono due ragioni comuni per creare una struttura a superreticolo. Il primo è quello di aumentare la resistenza del materiale agli effetti di taglio. Il processo di creazione di un superreticolo aumenta la resistenza al taglio ben oltre la resistenza posseduta da uno qualsiasi dei materiali costituenti. Questa resistenza permette al materiale di mantenere la sua struttura sotto sollecitazioni maggiori rispetto ai materiali tradizionali.
L’altro motivo comune per la costruzione di un superreticolo è la produzione di nuove varietà di semiconduttori. Questi materiali trasmettono l’elettricità meglio di un isolante, ma non tanto quanto un conduttore. Sono utilizzati in quasi ogni forma di elettronica moderna, spesso sotto forma di circuito integrato o microchip. I semiconduttori attuali sono generalmente fatti di silicio, ma i semiconduttori superreticolo possono essere fatti di molte cose diverse.
I superreticoli semiconduttori hanno una manciata di vantaggi rispetto ai semiconduttori tipici. Questi materiali fabbricati possono condurre l’elettricità più velocemente o più lentamente di un tipico semiconduttore di silicio, semplicemente alterando le quantità di sostanze nel reticolo. Ciò consentirà la costruzione personalizzata di un semiconduttore con tolleranze molto specifiche.
Un altro vantaggio consiste nel mantenere separate alcune proprietà dei materiali reticolati. Creando un conduttore a strati, è possibile inviare correnti di potenza variabile attraverso il semiconduttore. In effetti, ogni strato trasmette energia alla sua velocità naturale. Ciò consentirà a un singolo materiale di operare su due frequenze diverse contemporaneamente, migliorando il tempo di risposta del materiale.
Pochi manufatti utilizzano i superreticoli. Alcune aziende stanno sperimentando batterie e lampadine che utilizzano catodi a base di superreticolo, ma sono molto rare. La ricerca in corso nel campo probabilmente cambierà le cose. Le strutture a superreticolo hanno molte proprietà che, se aggiunte ai beni di consumo comuni, ne aumentano la durata e riducono il consumo energetico.