Учёные вырастили «графен» из бора, что открывает новые горизонты для электроники и аккумуляторов

Теоретики давно предсказывали существование форм пленок бора атомной толщины — борофенов. Но на практике выращивание однослойного борофена оказалось на порядки сложнее, чем получение графена. Вы мечтаете создать многослойный борофен с возможностью межслойного накопления энергии выглядели великолепно.

Однако ученым удалось создать условия для выращивания двухслойного борофена, хотя произошло это совершенно случайно. В статье, опубликованной на днях в издании Nature Materials, группа ученых из Северо-Западного американского университета сообщила о выращивании двухслойных образцов борофена. Секрет заключается в правильном выборе субстрата для процесса.

Учёные вырастили «графен» из бора, что открывает новые горизонты для электроники и аккумуляторов

Два слоя борофена, соединенные межслойными связями (связывающие атомы показаны фиолетовым цветом). Источник изображения: Северо-Западный

Для производства графена можно использовать более простые методы, в том числе атомарно-тонкое отслаивание с помощью липкой пленки. Таким образом, борофен не может быть разделен. Его структура более прочная, а выращивать атомарно тонкий слой можно только на специальной подложке. Кроме того, все попытки вырастить двухслойный борофен окончились неудачей: вместо второго слоя образовались объемные скопления бора в виде монокристаллической структуры.

В одном из своих экспериментов с подложками для выращивания из борофена ученые Северо-Западного университета использовали серебро, нагретое до определенной температуры. Получившийся субстрат выглядел как каскад террас с относительно большой площадью каждая. В ходе эксперимента выяснилось, что на такой подложке формируется борофен в виде двух упорядоченных слоев. Этого никто не ожидал, но все были приятно удивлены: они нашли то, о чем давно мечтали.

Теоретически двухслойный борофен больше подходит для батарей будущего, чем графен. Он прочнее, гибче и легче. Расстояние между двумя слоями борофена позволяет удерживать ионы и накапливать энергию. Этот материал обещает упростить конструкцию аккумуляторов и снизить их вес. Ученые рассчитывают, что смогут изучить открывшиеся возможности для получения борофена в объемах, которые раскроют его свойства и, как следствие, приблизят возможности практического применения.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *