Βοροφαινο

βοροφαινιο

Ένα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη τεχνολογία είναι βοροφαινιο. Πριν από περισσότερες από δύο δεκαετίες, μια ομάδα φυσικών θα μπορούσε να προβλέψει την ύπαρξή της, αφού χρησιμοποίησαν διάφορες προσομοιώσεις υπολογιστών που περιέγραφαν πώς τα άτομα βορίου μπορούσαν να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα λεπτότερο στρώμα υλικού που είχε μόνο ένα άτομο πάχους. Αυτό το υλικό έχει πολλές εφαρμογές στον τεχνολογικό τομέα και με την ανάπτυξη κάθε φορά που μπορούν να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα.

Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε για όλα τα χαρακτηριστικά και τις χρήσεις του βοροφαινίου.

Κύρια χαρακτηριστικά

θαυμάσιο υλικό

Όταν ανακαλύφθηκε το βοροφαίνιο, η τεχνολογία δεν κατέστησε δυνατή την κατασκευή ενός υλικού που είχε τόσο ωραία χαρακτηριστικά όπως και σήμερα. Οι προσδοκίες των επιστημονικών ομάδων που εργάζονται σε αυτούς τους κρυστάλλους βοροφαινίου είναι αρκετά υψηλές, καθώς έχει ατελείωτες εφαρμογές σε ελκυστικά πεδία. Βρίσκουμε εφαρμογές στην υπεραγωγιμότητα και την κατασκευή μπαταριών, μεταξύ άλλων. Αν και σε αυτό που μετρά, φαίνεται κάτι περισσότερο από γραφενίουυποσχέσεις βοροφαίων.

Το βόριο είναι το χημικό στοιχείο που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αυτού του υλικού. Είναι ένας ημιαγωγός που επιτρέπει την αγωγή ηλεκτρικού ρεύματος ή ενεργεί ως μονωτής ανάλογα με την πίεση, τη θερμοκρασία, την ακτινοβολία ή άλλες συνθήκες. Όντας ημι-μέταλλο, έχει χαρακτηριστικές ιδιότητες εκείνων των στοιχείων που είναι μέταλλα και εκείνων που είναι μη μέταλλα.

Ο φλοιός της γης του πλανήτη μας περιέχει λίγο βόριο. Μπορεί να εξαχθεί από πετρώματα όπως ο βόρακας ή ο κολεμανίτης. Αυτά τα πετρώματα σχηματίζονται φυσικά λόγω της εξάτμισης του νερού που είναι πλούσιο σε άλατα από ορισμένες λίμνες. Αυτές οι λίμνες υπόκεινται σε υψηλές θερμοκρασίες και βρίσκονται σε ερημικές περιοχές, των οποίων το κλίμα είναι εντελώς ξηρό. Διαλυμένο βόριο μπορεί επίσης να βρεθεί στη θάλασσα λόγω της καθίζησης των σωματιδίων που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα.

Για να μπορέσετε να φτιάξετε ένα φύλλο βοροφαινίου τα άτομα πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους έτσι ώστε να σχηματίζουν ένα μόνο στρώμα πάχους ενός ατόμου. Αυτά είναι ένα από τα χαρακτηριστικά που το κάνουν διαφορετικό από άλλα υλικά. Αυτό σημαίνει ότι, απλά, είναι απαραίτητο να είμαστε σε θέση να συνδέσουμε όλα αυτά τα άτομα με τρόπο που δημιουργεί ένα μόνο στρώμα ατόμων. Η επίτευξη αυτού δεν είναι εύκολη. Αυτή η δυσκολία εξηγεί σε μεγάλο βαθμό τον χρόνο που έχει περάσει από τότε που το υλικό που γνωρίζουμε ως βορόφανο ανακαλύφθηκε έως ότου οι επιστήμονες έχουν κατασκευάσει επιτυχώς τα εργαστήριά τους. Προκειμένου να κατασκευαστεί αυτό το υλικό, έχουν πραγματοποιηθεί διάφορες προσομοιώσεις με τη χρήση υπολογιστών για να είναι σε θέση να εκτιμήσουν ποιες είναι οι απαραίτητες μεταβλητές που αυτό το υλικό χρειάστηκε για να μπορέσει να συνδεθεί σε ένα μόνο στρώμα ατόμων.

Κατασκευή βοροφαινίου

υλικό βοροφαινίου

Για την παρασκευή βοροφαινίου, έχει χρησιμοποιηθεί μια πολύ παρόμοια διαδικασία που χρησιμοποιείται για την παραγωγή συνθετικών διαμαντιών. Αυτή η διαδικασία Είναι γνωστό ως χημική εναπόθεση ατμών. Είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε ότι αυτή η διαδικασία απόθεσης χημικών ατμών συνίσταται στην επίτευξη ότι ένα αέριο που ήταν σε υψηλή θερμοκρασία και που περιέχει άτομα βορίου μπορεί να συμπυκνωθεί σε μια επιφάνεια που είναι πολύ ομοιογενής. Αυτή η επιφάνεια πρέπει να αποτελείται από καθαρό ασήμι. Το καθαρό ασήμι πρέπει να είναι σε θερμοκρασία πολύ χαμηλότερη από εκείνη του αερίου, ώστε να μπορεί να συμπυκνωθεί και να κρυσταλλωθεί σε αυτό. Έτσι καταφέρνει να υιοθετήσει μια μοναδική μορφή στην οποία αποτελείται από ένα στρώμα ατόμων.

Η επιλογή για χρήση καθαρού αργύρου δεν είναι εξίσου τυχαία. Αυτά τα άτομα είναι γνωστό ότι αποκτούν μια αρκετά ομοιόμορφη κρυσταλλική δομή και υφή. Έχοντας μια πολύ ομοιόμορφη επιφανειακή δομή, μπορεί να αναγκάσει τα άτομα βορίου να υιοθετήσουν μια διαμόρφωση παρόμοια με αυτήν την επιφάνεια. Όταν το αέριο έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια του καθαρού αργύρου, βρίσκεται σε πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία το αέριο καταφέρνει να κρυσταλλωθεί με παρόμοια δομή. Έτσι επιτυγχάνεται μια επίπεδη εξαγωνική δομή σε σχήμα πλέγματος.

Η συσκευή που παράγεται είναι ένας θάλαμος εναπόθεσης χημικών ατμών. Το πλάσμα έχει ιώδες χρώμα και είναι ένα αέριο που ήταν σε υψηλή θερμοκρασία και περιέχει τα σωματίδια που πρόκειται να εναποτίθενται και να ενοποιηθούν στο υλικό που κατασκευάζεται. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το στρώμα των ατόμων βορίου δεν είναι εντελώς κανονικό επειδή ορισμένα άτομα έρχονται να δημιουργήσουν δεσμούς με τα άλλα 6 άτομα που έχει το στοιχείο. Τα περισσότερα από αυτά δημιουργούν δεσμούς με 4-5 ακόμη άτομα. Αυτό προκαλεί τη δημιουργία πολυάριθμων οπών στη δομή που δεν είναι μόνο επιβλαβείς, αλλά είναι υπεύθυνες για ορισμένες από τις φυσικοχημικές ιδιότητες που έχει το βοροφαίνιο στο σύνολό του.

Προσδοκίες υλικών βοροφαινίου

άτομα βορίου

Δεδομένων των βασικών χαρακτηριστικών που έχουμε συζητήσει για το βοροφαίνιο, υπάρχουν ορισμένες προσδοκίες τόσο από το κοινό όσο και από την επιστημονική κοινότητα. Δύο από τα χαρακτηριστικά που εξηγούν γιατί το γραφένιο δημιούργησε τόση προσδοκία οφείλεται στην υπερβολική σκληρότητα του υλικού και στην υψηλή ευελιξία του. Το πιο φυσιολογικό είναι ότι ένα στοιχείο που είναι πολύ ανθεκτικό και διαρκεί έχει λιγότερη ευελιξία.. Είναι επομένως εκπληκτικό το γεγονός ότι όλοι οι επιστήμονες που συμμετέχουν στη δημιουργία βοροφαινίου έχουν επιβεβαιώσει ότι το υλικό είναι πιο εύκαμπτο και σκληρότερο από το γραφένιο.

Οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι αυτό το υλικό είναι σκληρότερο από το διαμάντι. Επιπλέον, είναι ένας εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας καθώς έχει υψηλό δείκτη αγωγιμότητας θερμότητας. Αυτός ο δείκτης είναι υπεύθυνος για τη μέτρηση της ικανότητας που διαθέτει για τη μεταφορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας. Ένα άλλο από τα χαρακτηριστικά για τα οποία δημιουργεί τόσο μεγάλη προσδοκία είναι ότι είναι πολύ ελαφρύ και υπό τις σωστές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας συμπεριφέρεται σαν υπεραγωγός. Έχει μεγάλη ικανότητα να μπορεί να συλλάβει άτομα υδρογόνου και να δρα σε χημική αντίδραση ως αντιδραστήριο. Όλες αυτές οι ιδιότητες δημιουργούν το βορόφαινο ένα από τα πιο ενδιαφέροντα υλικά στον πλανήτη που ανακαλύφθηκε πρόσφατα.

Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το βοροφαινό και τα χαρακτηριστικά του.


Το περιεχόμενο του άρθρου συμμορφώνεται με τις αρχές μας συντακτική ηθική. Για να αναφέρετε ένα σφάλμα κάντε κλικ Aquí.

Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί.

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.