Llunio technolegau'r dyfodol

Yn ôl gwyddonwyr, gallai dull newydd o reoli siâp gronynnau bach tua un rhan o ddeg o led gwallt dynol wneud y dechnoleg sy'n pweru ein bywydau bob dydd yn fwy sefydlog ac effeithlon.

Mae'r broses, sy'n trawsnewid strwythur deunyddiau lled-ddargludyddion microsgopig a elwir yn ddotiau cwantwm, yn rhoi cyfleoedd i ddiwydiant optimeiddio optoelectroneg, cynaeafu ynni, ffotoneg, a thechnolegau delweddu biofeddygol, yn ôl tîm dan arweiniad Prifysgol Caerdydd.

Defnyddiodd eu hastudiaeth, a ariannwyd gan y Cyngor Ymchwil Peirianneg a Gwyddorau Ffisegol (EPSRC) ac a gyhoeddwyd yn Nano Letters, broses o'r enw nanoffasedu - ffurfiad arwynebau bach gwastad ar nanoronynnau – i drin y dotiau cwantwm yn  amrywiaeth o siapiau o'r enw nanogrisialau.

O giwbiau a strwythurau tebyg i olewydd cymhleth octahedra, dywed y tîm rhyngwladol o ymchwilwyr fod gan y nanogrisialau hyn briodweddau optegol ac electronig unigryw, y gellir eu defnyddio mewn gwahanol fathau o dechnoleg.

Dywedodd Dr Bo Hou, Uwch Ddarlithydd yn Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd a arweiniodd yr astudiaeth: "Mae gan ddotiau cwantwm y potensial i chwyldroi nifer o ddiwydiannau oherwydd yr effeithlonrwydd bron diderfyn y maent yn eu cynnig. Mae ein hastudiaeth yn gam sylweddol ymlaen wrth fabwysiadu technoleg dotiau cwantwm ar draws ystod eang o raglenni diwydiant ynni a goleuo.

"Felly, y technoleg hyn wir yw'r dyfodol, ac mae'r ffaith bod ein gwaith ni yn chwarae rhan o ran cyflymu eu defnydd yn gyffrous iawn."

Gan weithio allan o'r labordai penigamp yng Nghanolfan Ymchwil Drosi (TRH) newydd Prifysgol Caerdydd, tyfodd y tîm y nanogrisialau lled-ddargludyddion cyfansawdd mewn toddyddion a monitro eu datblygiad mewn amser real gan ddefnyddio efelychiadau cyfrifiadurol a thechnoleg microsgop pwerus.

Ychwanegodd Dr Hou: "Tyfu'r lled-ddargludyddion mewn toddyddion oedd ein hoff ddewis oherwydd ei ôl troed carbon isel, potensial ar gyfer cynnyrch uwch a buddion economaidd o'i gymharu â'r tymheredd uchel a'r amodau gwactod sydd eu hangen wrth gynhyrchu traddodiadol."

"Roedd hefyd yn golygu ein bod yn gallu astudio effaith polaredd toddyddion ar siâp y nanogrisialau, a allai ddarparu modd i sefydlogi arwynebau pegynol gydag ymchwil pellach."

Mae'r tîm bellach yn datblygu synwyryddion delwedd a LEDau ôl troed carbon isel a fydd yn galluogi diwydiant i weithredu'r nanogrisialau dot cwantwm yn eu technolegau i hybu eu datrysiad a'u heffeithlonrwydd ynni.