현대 기술에 사용되는 재료 중 하나는 보로 펜. XNUMX여 년 전에 한 그룹의 물리학 자들은 붕소 원자가 어떻게 결합하여 두께 원자가 하나 인 물질의 더 얇은 층을 형성 할 수 있는지를 설명하는 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 사용했기 때문에 그 존재를 예측할 수있었습니다. 이 소재는 기술 분야에서 많은 응용 분야를 가지고 있으며 더 나은 결과를 얻을 수있을 때마다 개발됩니다.
이 기사에서는 borophene의 모든 특성과 용도에 대해 설명합니다.
주요 기능
보로 펜이 발견되었을 때 기술로는 오늘날처럼 미세한 특성을 가진 재료를 제조 할 수 없었습니다. 이 보로 펜 결정에 대해 연구하는 과학 그룹의 기대는 매우 높습니다. 매력적인 분야에서 끝없이 적용되기 때문입니다. 우리는 초전도 및 배터리 제조 분야에서 응용 프로그램을 찾습니다. 다른 사람 중에서. 이것에서 내가 계산하고 있지만 그래 핀, borophen 약속.
붕소는이 물질을 만드는 데 사용되는 화학 원소입니다. 압력, 온도, 복사 또는 기타 조건에 따라 전기를 전도하거나 절연체 역할을 할 수있는 반도체입니다. 반 금속이기 때문에 금속 원소와 비금속 원소의 특성을 가지고 있습니다.
지구의 지각에는 붕소가 거의 없습니다.. 붕사 또는 콜레 마 나이트와 같은 암석에서 추출 할 수 있습니다. 이 암석은 일부 호수에서 소금이 풍부한 물이 증발하여 자연적으로 형성됩니다. 이 호수는 고온의 영향을받으며 기후가 완전히 건조한 사막 지역에 위치해 있습니다. 용해 된 붕소는 대기 중에 부유하는 입자의 침전으로 인해 바다에서도 발견 될 수 있습니다.
보로 펜 시트를 만들 수 있도록 원자들은 서로 결합되어 단일 원자 두께의 단일 층을 형성해야합니다. 이것들은 다른 재료와 다른 특성 중 하나입니다. 이것은 간단히 말해서 단일 원자 층을 생성하는 방식으로 이러한 모든 원자를 연결할 수 있어야 함을 의미합니다. 이것을 달성하는 것은 쉽지 않습니다. 이 어려움은 과학자들이 실험실을 성공적으로 제조 할 때까지 우리가 borophene으로 알고있는 물질이 발견 된 후 지난 시간을 크게 설명합니다. 이 재료를 제조하기 위해 컴퓨터를 사용하여 다양한 시뮬레이션을 수행하여이 재료가 단일 원자 층에서 결합 할 수있는 데 필요한 변수를 추정 할 수 있습니다.
보로 펜의 제조
보로 펜을 만들기 위해 합성 다이아몬드를 생산하는 데 사용되는 매우 유사한 절차가 사용되었습니다. 이 절차 그것은 화학 기상 증착으로 알려져 있습니다. 이 화학 기상 증착 과정은 고온에 있고 붕소 원자를 포함하는 가스가 매우 균질 한 표면에 응축 될 수 있음을 달성하는 것으로 구성된다는 사실을 아는 것이 흥미 롭습니다. 이 표면은 순은으로 구성되어야합니다. 순은은 응축되어 결정화 될 수 있도록 가스 온도보다 훨씬 낮은 온도 여야합니다. 이것이 원자 층으로 구성된 독특한 형태를 채택하는 방법입니다.
순은을 사용하는 선택은 똑같이 무작위가 아닙니다. 이 원자들은 상당히 균일 한 결정 구조와 질감을 얻는 것으로 알려져 있습니다. 매우 균일 한 표면 구조를 가짐으로써 붕소 원자가이 표면과 유사한 구성을 채택하도록 할 수 있습니다. 가스가 순은의 표면에 닿으면 훨씬 낮은 온도에 있습니다. 가스는 유사한 구조로 결정화됩니다. 이것이 평평한 육각 격자 모양의 구조가 달성되는 방법입니다.
생성되는 장치는 화학 기상 증착 챔버입니다. 플라즈마는 보라색이며 고온 상태의 가스이며 제조되는 재료에 증착되고 통합 될 입자를 포함합니다. 그러나 붕소 원자의 층이 완전히 규칙적이지 않다는 점을 고려해야합니다. 일부 원자는 원소가 가지고있는 다른 6 개의 원자와 결합을하기 때문입니다. 대부분은 4 ~ 5 개의 원자와 만 결합을 형성합니다. 이로 인해 구조에 유해 할뿐만 아니라 보로 펜이 전체적으로 갖는 일부 물리 화학적 특성에 대한 책임이있는 수많은 구멍이 생성됩니다.
보로 펜 재료에 대한 기대
우리가 보로 펜에 대해 논의한 주요 특징을 감안할 때 대중과 과학계 모두에 대한 기대가 있습니다. 그래 핀이 왜 그렇게 많은 기대를 불러 일으켰는지 설명하는 두 가지 특징은 재료의 극도의 경도와 높은 유연성 때문입니다. 가장 일반적인 것은 매우 저항력이 있고 오래 지속되는 요소는 유연성이 떨어진다는 것입니다.. 따라서 보로 펜 생성에 관여하는 모든 과학자들이 재료가 그래 핀보다 유연하고 단단하다는 것을 확인한 것은 놀라운 일입니다.
과학자들은이 물질이 다이아몬드보다 단단하다고 주장합니다. 또한 열전도율이 높아 우수한 전기 전도체입니다. 이 지수는 열의 형태로 에너지를 전달하는 데 필요한 용량을 측정합니다. 너무나도 많은 기대를 불러 일으키는 또 다른 특징은 매우 가볍고 적절한 압력과 온도 조건에서 초전도체처럼 작동한다는 것입니다. 그것은 수소 원자를 포획하는 능력이 크며 화학 반응에서 시약으로 작용할 수 있습니다. 이 모든 속성은 보로 펜은 최근 발견 된 지구상에서 가장 흥미로운 물질 중 하나입니다.
이 정보를 통해 보로 펜과 그 특성에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.