Detaily článku

Vědci stabilizovali atomicky tenký bór pro praktické použití

Borofan je stabilní mimo vakuum a otevírá možnosti pro aplikace v reálném světě.
Vědci z Northwestern University poprvé vytvořili borofan - atomicky tenký bór, který je stabilní při standardních teplotách a tlacích vzduchu.
Vědci již dlouho byli nadšeni příslibem borofenu - vrstvy boru o tloušťce jednoho atomu - kvůli jeho síle, flexibilitě a elektronickým vlastnostem. Borofen, silnější, lehčí a pružnější než grafen, by mohl potenciálně způsobit revoluci v bateriích, elektronice, senzorech, fotovoltaice a kvantovém výpočtu.

Datum: 16.3.2021

borofan, grafen, borofen

Borofen bohužel existuje pouze uvnitř ultravysoce vakuové komory, což omezuje jeho praktické použití mimo laboratoř. Spojením borofenu s atomovým vodíkem vytvořil tým Northwestern borofan, který má stejné vzrušující vlastnosti jako borofen a je stabilní i mimo vakuum.

„Problém je v tom, že pokud vyjmete borofen z ultravysokého vakua do vzduchu, okamžitě oxiduje,“ řekl Mark C. Hersam, který výzkum vedl. „Jakmile oxiduje, přestane být borofenem a již nebude vodivý.“

Výzkum bude publikován v časopise Science a uveden na obálce. Studie se představuje poprvé, co vědci oznámili syntézu borofanu.

Hersam je profesorem materiálových věd a inženýrství na Northormern McCormick School of Engineering a ředitelem Science and Engineering Center pro výzkum materiálů.

Přestože se borofen často srovnává s jeho superhmotným předchůdcem grafenem, jeho výroba je mnohem obtížnější. Grafen je atomově tenká verze grafitu, vrstveného materiálu obsahujícího hromádky dvourozměrných listů. K odstranění dvojrozměrné vrstvy z grafitu ji vědci jednoduše odloupnou.

Bor, na druhé straně, není vrstvený, pokud je v hromadné formě. Před pěti lety vytvořili Hersam a spolupracovníci poprvé borofen pěstováním přímo na substrátu. Výsledný materiál byl však vysoce reaktivní, takže byl citlivý na oxidaci.

„Atomy boru v borofenu jsou vysoce citlivé na další chemické reakce,“ řekl Hersam. „Zjistili jsme, že jakmile jsou atomy boru navázány na vodík, nebudou již reagovat na otevřeném vzduchu s kyslíkem.“

Nyní, když lze borofan dostat do reálného světa, vědci budou moci rychleji prozkoumat vlastnosti borofanu a jeho potenciální aplikace.

Zdrojem informací je Chemeurope.
Kredit obrázku: Northwestern University

Pro kompletní informace si přečtěte celý článek.