Един от материалите, използвани в съвременните технологии е борофен. Преди повече от две десетилетия група физици биха могли да предскажат съществуването му, тъй като са използвали различни компютърни симулации, които описват как борните атоми могат да се свържат, за да образуват по-тънък слой от материал, който има само един атом с дебелина. Този материал има многобройни приложения в технологичната област и с развитието всеки път могат да се получат по-добри резултати.
В тази статия ще ви разкажем за всички характеристики и употреби на борофен.
ключови характеристики
Когато е открит борофенът, технологията не е позволила да се произведе материал, който има толкова фини характеристики, каквито има днес. Очакванията на научните групи, работещи върху тези кристали борофен, са доста високи, тъй като той има безкрайно приложение в атрактивни области. Ние намираме приложения в производството на свръхпроводимост и батерии, наред с други. Въпреки че в това, което разчитам, изглежда повече от графен, обещава борофен.
Борът е химическият елемент, използван за направата на този материал. Това е полупроводник, който позволява да се провежда електрическо електричество или да действа като изолатор в зависимост от налягането, температурата, радиацията или други условия. Като полуметал, той има характерни свойства на онези елементи, които са метали, и тези, които са неметали.
Земната кора на нашата планета съдържа малко бор. Може да се извлича от скали като боракс или колеманит. Тези скали се образуват естествено поради изпаряването на вода, която е богата на соли от някои езера. Тези езера са подложени на високи температури и се намират в пустинни райони, чийто климат е напълно сух. Разтвореният бор може да се намери и в морето поради утаяването на частици, които са суспендирани в атмосферата.
За да може да се направи борофенов лист атомите трябва да бъдат свързани помежду си, така че да образуват един слой с дебелина на един атом. Това са една от характеристиките, които го правят различен от другите материали. Това означава, че просто е необходимо да можете да свържете всички тези атоми по начин, който генерира един слой атоми. Постигането на това не е лесно. Тази трудност до голяма степен обяснява времето, изминало от откриването на материала, който познаваме като борофен, докато учените успешно произведат своите лаборатории. За да се произведе този материал, са извършени различни симулации с помощта на компютри, за да може да се изчислят кои са необходимите променливи, необходими на този материал, за да може да се свърже в един слой атоми.
Производство на борофен
За направата на борофен е използвана много подобна процедура, която се използва за производство на синтетичен диамант. Тази процедура Известно е като химическо отлагане на пари. Интересно е да се знае, че този процес на химическо отлагане на пари се състои в постигане на това, че газ, който е бил с висока температура и съдържа борови атоми, може да кондензира на повърхност, която е много хомогенна. Тази повърхност трябва да е от чисто сребро. Чистото сребро трябва да бъде при температура много по-ниска от тази на газа, за да може да се кондензира и кристализира върху него. По този начин той успява да приеме уникална форма, в която е съставен от слой атоми.
Изборът да се използва чисто сребро не е еднакво случаен. Известно е, че тези атоми придобиват доста еднородна кристална структура и текстура. Като има много еднаква повърхностна структура, той може да принуди борните атоми да приемат конфигурация, подобна на тази повърхност. Когато газът влезе в контакт с повърхността на чистото сребро, той е с много по-ниска температура газът успява да кристализира с подобна структура. Така се постига плоска шестоъгълна решетъчна структура.
Устройството, което се генерира, е камера за химическо отлагане на пари. Плазмата е с виолетов цвят и представлява газ, който е бил с висока температура и съдържа частиците, които ще бъдат отложени и консолидирани в материала, който се произвежда. Трябва обаче да се има предвид, че слоят от борни атоми не е напълно правилен, тъй като някои атоми идват, за да установят връзки с останалите 6 атома, които елементът има. Повечето от тях установяват само връзки с още 4-5 атома. Това води до образуването на множество дупки в структурата, които са не само вредни, но са отговорни за някои от физикохимичните свойства, които борофенът има като цяло.
Очаквания за материал от борофен
Предвид основните характеристики, които обсъдихме за борофена, има определени очаквания както от обществеността, така и от научната общност. Две от характеристиките, които обясняват защо графенът е генерирал толкова много очаквания, се дължат на изключителната твърдост на материала и неговата висока гъвкавост. Най-нормалното е, че елемент, който е много устойчив и издържа, има по-малка гъвкавост.. Следователно е изненадващо, че всички учени, които участват в създаването на борофен, са потвърдили, че материалът е по-гъвкав и по-твърд от графен.
Учените твърдят, че този материал е по-твърд от диаманта. Освен това е отличен проводник на електричество, тъй като има висок индекс на топлопроводимост. Този индекс е отговорен за измерване на капацитета, който има за транспортиране на енергия под формата на топлина. Друга от характеристиките, за които генерира толкова много очаквания, е, че е много лека и при правилните условия на налягане и температура се държи като свръхпроводник. Той има голям капацитет да може да улавя водородните атоми и може да действа в химическа реакция като реагент. Всички тези свойства правят борофен - един от най-интересните наскоро открити материали на планетата.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за борофен и неговите характеристики.