Forskerhold finder en måde at producere sort fosfor i bulk

(Phys.org) – Et team af forskere, der arbejder på Trinity College i Irland, har fundet en måde at producere sort fosfor i bulk, teoretisk baner vejen for dens anvendelse i rigtige applikationer. De har skrevet et papir, der beskriver deres teknik og har uploadet det til preprint-serveren arXiv .

For flere år, materialeforskere, kemikere, fysikere og andre forskere har spændt arbejdet på at finde en måde at skabe grafen i bulk og tvinge det til at have et båndgab. Så langt, at arbejdet ikke har ført til et gennembrud, der ville tillade det såkaldte mirakelmateriale at blive brugt til meget i den virkelige verden. I denne nye indsats, forskerholdet har flyttet deres fokus til sort fosfor (alias phosphorene), som har mange af de samme gavnlige egenskaber som grafen, men har pt. i det mindste teoretisk, en måde at fremkalde et båndgab. Indtil nu, imidlertid, fremstilling af sort fosfor blev gjort på samme måde som at lave grafen, f.eks. bruge klæbrig tape til at trække lag af en bulkprøve - det er naturligvis ikke en god måde at producere materiale, der er egnet til kommercielle applikationer. Nu ser det ud til, at holdet i Irland har fundet en anden måde – en der er enkel, billig og giver mulighed for at adskille ark i forskellige størrelser.

For at få plader af sort fosfor lavede holdet først en blok af det, derefter, i stedet for at prøve at rive lag af med tape, de nedsænkede det i et flydende CHP-opløsningsmiddel og ledte derefter i akustiske bølger, som tjente til at slå lag af phosphoren (nanoark) af i opløsningen. Holdet filtrerede derefter arkene ved hjælp af en centrifuge. Ved at bruge denne metode rapporterer holdet, at de har været i stand til at producere nanoplader af sort fosfor i bulk, hvoraf nogle kun er et par lag tykke.

Forskerne har brugt resultaterne af deres indsats til at teste nytten af ​​at bruge sort fosfor i en række forskellige applikationer, lige fra at øge styrken af ​​polyvinylchlorid, til en ammoniakdetektor. De bemærker, at nanoarkene lider af en alvorlig ulempe - de har en tendens til at gå i opløsning over en kort periode, når de udsættes for vand eller ilt, men teamet er optimistisk med hensyn til, at der kan skabes opløsningsmidler for at give en beskyttende skal omkring arkene, som stadig vil tillade det at udføre sine nyttige funktioner.

© 2015 Phys.org