Naukowcy z Politechniki w Grazie opisali na łamach Nanoscale Horizons nowy sposób na tworzenie materiałów 2D. Istotną rolę w tym procesie odgrywają obliczenia kwantowe.
Te zostały wykonane przez przedstawicieli brytyjskiego Uniwersytetu Surrey, a teraz odgrywają istotną rolę w badaniach nad tworzeniem jednego z najbardziej obiecujących materiałów 2D, heksagonalnego azotku boru. Jego struktura krystaliczna ma kształt plastra miodu, dzięki czemu przypomina słynny grafen.
Czytaj też: Jedwabniki vs pająki. Nici jedwabnika mogą być mocniejsze dzięki chemicznej kąpieli
Odkryte podczas naszych badań fazy nanoporowate nie są przedmiotem czysto akademickiego zainteresowania – oferują potencjał dla takich zastosowań jak materiały sensoryczne, nanoreaktory i membrany. Praca ta ilustruje, że fundamentalna fizyka i chemia zapewniają drogi do naprawdę istotnych zastosowań nanotechnologii.
wyjaśnia jeden z autorów, Anton Tamtögl
Materiały 2D często powstają dzięki kontaktowi między rozgrzaną powierzchnią metalu i określonym gazem, co sprawia, że gaz rozkłada się na metalu i tworzy pożądany materiał 2D. Wysokie temperatury uniemożliwiają jednak monitorowanie tworzenia się materiałów 2D podczas kilku pośrednich etapów tego procesu.
Obliczenia kwantowe zostały przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Surrey
Jak zaobserwowali austriaccy naukowcy, zanim powstanie heksagonalny azotek boru, można wyizolować inne dwuwymiarowe struktury powierzchniowe. Dzięki obliczeniom kwantowym, które prowadził zespół Marco Sacchiego z Uniwersytetu Surrey udało się zrozumieć, że te uporządkowane struktury są tworzone przez regularnie rozmieszczone otwory, zwane nanoporami. Po raz pierwszy zidentyfikowano te struktury i zaobserwowano ich rolę podczas powstawania heksagonalnego azotku boru.
Czytaj też: Innowacyjna ceramika, którą można formować termicznie. Przypomina metal
Już teraz planujemy zastosować naszą metodę do badania wzrostu innych materiałów 2D i współpracujemy z międzynarodowymi zespołami, aby znaleźć sposoby na przyspieszenie rozwoju tych obiecujących materiałów.
dodaje Sacchi
