Forskere afslører nye, stabile 2-D materialer

Dusinvis af nye todimensionelle materialer, der ligner grafen, er nu tilgængelige, takket være forskning fra videnskabsmænd fra University of Manchester.

Disse 2D-krystaller er i stand til at levere designermaterialer med revolutionerende nye egenskaber.

Problemet har været, at langt de fleste af disse atomisk tynde 2D-krystaller er ustabile i luft, så reager og nedbryd, før deres egenskaber kan bestemmes og deres potentielle anvendelser undersøges.

Skriver ind Nano bogstaver , University of Manchester -teamet demonstrerer, hvordan skræddersyede fremstillingsmetoder kan gøre disse tidligere utilgængelige materialer nyttige.

Ved at beskytte de nye reaktive krystaller med mere stabile 2D -materialer, såsom grafen, via computerstyring i et specielt designet inertgaskammermiljøer, disse materialer kan med succes isoleres til et enkelt atomlag for første gang.

Kombinationen af ​​en række 2D-materialer i tynde stakke giver forskerne mulighed for at kontrollere materialernes egenskaber, som kan give 'materialer-på-bestilling' mulighed for at opfylde industriens krav.

Højfrekvent elektronik til satellitkommunikation, og lette batterier til mobil energilagring er blot to af de anvendelsesområder, der kunne drage fordel af denne forskning. Gennembruddet kunne gøre det muligt for mange flere atomisk tynde materialer at blive studeret separat samt tjene som byggesten til flerlags enheder med sådanne skræddersyede egenskaber.

Holdet, ledet af Dr. Roman Gorbatjov, brugt deres unikke fremstillingsmetode på to særlige todimensionelle krystaller, der har skabt intens videnskabelig interesse i de seneste 12 måneder, men som er ustabile i luften:sort fosfor og niobiumdiselenid.

Teknikken, som holdet har været banebrydende for, tillader de unikke egenskaber og fremragende elektroniske egenskaber af disse luftfølsomme 2D-krystaller at blive afsløret for første gang.

Isoleringen af ​​grafen i 2004 af et team fra University of Manchester ledet af Sir Andre Geim og Sir Kostya Novoselov førte til opdagelsen af ​​en række 2D-materialer, hver med specifikke egenskaber og kvaliteter.

Dr Gorbatjov sagde:"Dette er et vigtigt gennembrud inden for 2D-materialeforskning, da det giver os mulighed for dramatisk at øge mangfoldigheden af ​​materialer, som vi kan eksperimentere med ved hjælp af vores ekspanderende 2D-krystalværktøjskasse.

"Jo flere materialer vi skal lege med, jo større potentiale er der for at skabe applikationer, der kan revolutionere den måde, vi lever på." Sir Andre Geim tilføjede: