Дослідники з Університету Суррея у Великій Британії відкрили метод “вирощування” гексагонального нітриду бору, відомого як “білий графен”.
Головні тези:
- Гексагональний нітрид бору відомий як “білий графен” є надзвичайно міцним та тонким матеріалом із великим потенціалом для застосування в електроніці.
- Вчені з Університету Суррея та Технічного університету Граца відкрили новий метод “вирощування” білого графена, який дозволить оптимізувати виробництво на атомному рівні.
- Дослідження відкривають нові можливості для розвитку передової електроніки, екологічного виробництва та використання в енергетичних системах.
- Команда вчених успішно поєднала теорію функціоналу густини та мікрокінетичне моделювання, щоб створити карти процесу росту hBN на металевих підкладках.
- Дослідження відкривають нові горизонти у вирощуванні та використанні білого графена для розвитку сучасних технологій та створення екологічно чистих матеріалів.
Що відомо про революційний метод виробництва білого графена
Зазначається, що графен є одним з найбільш перспективних матеріалів, який обіцяє надати абсолютно нові можливості для розвитку передової техніки та науки.
Однак його виробництво складне і дуже вартісне, особливо, якщо мова про виробництво у промислових масштабах.
Наразі британські дослідники заявили про прорив у розумінні того, як гексагональний нітрид бору або hBN зростає та формує наноструктури на металевих підкладках, що дозволяє створити більш ефективну передову електроніку, допомогти у розробці екологічно чистих джерел отримання енергії та екологічного чистого хімічного виробництва.
Гексагональний нітрид бору або ж “білий графен” є надзвичайно тонким матеріалом із товщиною в один атом. Однак він має надзвичайну міцність і здатний витримувати екстремальні температури, протистояти агресивному впливу хімічних речовин та блокувати блукаючі електричні струми.
Такі властивості роблять цей матеріал надзвичайно перспективним для використання в електрониці, де він зможе захищати надзвичайно чутливі мікросхеми та підтримувати розробку швидших та ефективніших транзисторів.
Як науковцям вдалось розробити технологію вирощування білого графена
Британські науковці також провели демонстрацію створення нанопористого hBN, який є новою формою матеріалу з крихітними, структурованими порожнечами.
Завдяки унікальній структурі цього матеріалу, він робить неможливим вибіркове поглинання та вдосконалений каталіз, що дозволяє його потенціал у сфері екологічного використання.
Зокрема, перспективними напрямками застосування можуть бути виявлення та фільтрація забруднювачів, покращення зберігання водню та використання в якості електрохімічних каталізаторів для паливних елементів у сучасних енергетичних системах.
Наше дослідження проливає світло на процеси атомного масштабу, які керують формуванням цього чудового матеріалу та його наноструктур. Розуміючи ці механізми, ми можемо створювати матеріали з безпрецедентною точністю, оптимізуючи їхні властивості для безлічі революційних технологій, – каже доктор Марко Саккі, , провідний автор дослідження та доцент Школи хімії та хімічної інженерії Суррея.
У співпраці з науковцями із австрійського Технічного університету Граца команда розробників за участі доктора Ентоні Пейна і доктора Нойбі Ксав'є поєднала теорію функціоналу густини та мікрокінетичне моделювання для створення карти процесу росту hBN з боразинових прекурсорів (посередник для проведення хімічної реакції).
Вони дослідили ключові молекулярні процеси, серед яких дифузія, розпад, адсорбція і десорбція, полімеризація та дегідрогенізація.
Це дозволило їм розробити модель на рівні атому, яка дозволяє вирощувати матеріал за будь-якої температури.
Результати теоретичного моделювання узгоджуються з експериментальними спостереженнями дослідницької групи, що створює підґрунтя для контрольованого, високоякісного виробництва hBN зі специфічним дизайном і функціональністю.
Доктор Антон Тамтегл, провідний дослідник проекту в Технічному університеті Граца, сказав, що попередні дослідження не враховували всі ці проміжні продукти, великий простір параметрів та інші моменти, які тепер принесли результат.
Ми вважаємо, що вони будуть корисними при вирощуванні hBN з газової фази на інших металевих підкладках, а також при синтезі нанопористих або функціоналізованих структур, - зазначив Тамтегл.
Більше по темі
- Категорія
- Наука та медицина
- Дата публікації
- Додати до обраного
- Категорія
- Наука та медицина
- Дата публікації
- Додати до обраного
- Категорія
- Наука та медицина
- Дата публікації
- Додати до обраного
