Jedním z materiálů používaných v moderní technologii je borofen. Před více než dvěma desetiletími mohla skupina fyziků předpovědět její existenci, protože použila různé počítačové simulace, které popsaly, jak by se atomy boru mohly spojit dohromady a vytvořit tenčí vrstvu materiálu, který měl pouze jeden atom tloušťky. Tento materiál má četné aplikace v technologické oblasti a s vývojem lze pokaždé dosáhnout lepších výsledků.
V tomto článku vám řekneme o všech vlastnostech a použití borofenu.
Hlavní charakteristiky
Když byl objeven borofen, technologie neumožňovala vyrábět materiál, který měl takové jemné vlastnosti jako dnes. Očekávání vědeckých skupin pracujících na těchto borofenových krystalech jsou poměrně vysoká, protože má nekonečné využití v atraktivních oborech. Najdeme aplikace v supravodivosti a výrobě baterií, mezi ostatními. I když v tomto počítám se zdá, že více než grafen, slibuje borofen.
Bór je chemický prvek používaný k výrobě tohoto materiálu. Jedná se o polovodič, který umožňuje vést elektrickou elektřinu nebo působit jako izolátor v závislosti na tlaku, teplotě, záření nebo jiných podmínkách. Jelikož je polokov, má charakteristické vlastnosti těch prvků, které jsou kovy, a těch, které jsou nekovy.
Zemská kůra naší planety obsahuje málo boru. Může být extrahován z hornin, jako je borax nebo colemanit. Tyto horniny vznikají přirozeně odpařováním vody bohaté na soli z některých jezer. Tato jezera jsou vystavena vysokým teplotám a nacházejí se v pouštních oblastech, jejichž podnebí je zcela suché. Rozpuštěný bór lze také nalézt v moři v důsledku srážení částic, které jsou suspendovány v atmosféře.
Umět vyrobit borofenovou fólii atomy je třeba spojit dohromady tak, aby tvořily jednu vrstvu, která je tlustá jediným atomem. To je jedna z charakteristik, kterými se liší od ostatních materiálů. To znamená, že je jednoduše nutné spojit všechny tyto atomy způsobem, který generuje jednu vrstvu atomů. Dosáhnout toho není snadné. Tato obtíž do značné míry vysvětluje čas, který uplynul od objevení materiálu, který známe jako borofen, dokud vědci úspěšně nevyrobili své laboratoře. Za účelem výroby tohoto materiálu byly provedeny různé simulace pomocí počítačů, aby bylo možné odhadnout, jaké jsou nezbytné proměnné, které tento materiál potřeboval, aby byl schopen vázat v jedné vrstvě atomů.
Výroba borofenu
K výrobě borofenu byl použit velmi podobný postup, který se používá k výrobě syntetického diamantu. Tento postup Je známá jako chemická depozice par. Je zajímavé vědět, že tento proces chemické depozice par spočívá v dosažení toho, že plyn, který byl při vysoké teplotě a který obsahuje atomy boru, může kondenzovat na povrchu, který je velmi homogenní. Tento povrch musí být složen z čistého stříbra. Čisté stříbro musí mít mnohem nižší teplotu než plyn, aby na něm mohlo kondenzovat a krystalizovat. Takto dokáže přijmout jedinečnou formu, ve které se skládá z vrstvy atomů.
Volba použití čistého stříbra není stejně náhodná. Je známo, že tyto atomy získávají poměrně jednotnou krystalovou strukturu a strukturu. Tím, že má velmi jednotnou povrchovou strukturu, může donutit atomy boru přijmout konfiguraci podobnou tomuto povrchu. Když plyn přijde do styku s povrchem čistého stříbra, má mnohem nižší teplotu plyn dokáže krystalizovat s podobnou strukturou. Takto je dosaženo ploché šestihranné struktury ve tvaru mřížky.
Generovaným zařízením je komora pro ukládání chemických par. Plazma má fialové barvy a je to plyn, který byl při vysoké teplotě a který obsahuje částice, které se mají ukládat a konsolidovat v materiálu, který se vyrábí. Je však třeba vzít v úvahu, že vrstva atomů boru není zcela pravidelná, protože některé atomy vytvářejí vazby s dalšími 6 atomy, které prvek má. Většina z nich naváže pouze vazby se 4 až 5 atomy. To způsobí vznik mnoha otvorů ve struktuře, které jsou nejen škodlivé, ale jsou také zodpovědné za některé z fyzikálně-chemických vlastností, které má borofen jako celek.
Očekávání borofenového materiálu
Vzhledem k hlavním charakteristikám, které jsme o borofenu diskutovali, existují určitá očekávání veřejnosti i vědecké komunity. Dvě z charakteristik, které vysvětlují, proč grafen vyvolal tolik očekávání, jsou extrémní tvrdost materiálu a jeho vysoká flexibilita. Nejběžnější věcí je, že prvek, který je velmi odolný a odolný, má menší flexibilitu.. Je proto překvapivé, že všichni vědci, kteří se podílejí na tvorbě borofenu, potvrdili, že materiál je pružnější a tvrdší než grafen.
Vědci tvrdí, že tento materiál je tvrdší než diamant. Kromě toho je to vynikající vodič elektřiny, protože má vysoký index tepelné vodivosti. Tento index je zodpovědný za měření kapacity, kterou má k přepravě energie ve formě tepla. Další z charakteristik, pro které generuje tolik očekávání, je, že je velmi lehký a za správných tlakových a teplotních podmínek se chová jako supravodič. Má velkou schopnost zachytit atomy vodíku a může působit v chemické reakci jako činidlo. Všechny tyto vlastnosti dělají borofen, jeden z nejzajímavějších materiálů na planetě, který byl nedávno objeven.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o borofenu a jeho vlastnostech.