Et av materialene som brukes i moderne teknologi er borofen. For mer enn to tiår siden kunne en gruppe fysikere forutsi eksistensen siden de brukte forskjellige datasimuleringer som beskrev hvordan boratomer kunne binde seg sammen for å danne et tynnere lag av et materiale som bare hadde ett tykkelsesatom. Dette materialet har mange anvendelser innen det teknologiske området, og med utviklingen hver gang kan bedre resultater oppnås.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg om alle egenskapene og bruken av borofen.
Hovedkarakteristikker
Da borofen ble oppdaget, gjorde teknologien det ikke mulig å produsere et materiale som hadde så fine egenskaper som det gjør i dag. Forventningene til de vitenskapelige gruppene som arbeider med disse borofenkrystallene er ganske høye, siden de har uendelige bruksområder innen attraktive felt. Vi finner applikasjoner innen superledningsevne og batteriproduksjon, blant andre. Selv om det i dette som jeg teller virker det for mer enn graphene, lover borophen.
Bor er det kjemiske elementet som brukes til å lage dette materialet. Det er en halvleder som gjør det mulig å lede elektrisk elektrisitet eller fungere som en isolator avhengig av trykk, temperatur, stråling eller andre forhold. Siden det er et halvmetall, har det karakteristiske egenskaper til elementene som er metaller og de som ikke er metaller.
Jordskorpen på planeten vår inneholder lite bor. Den kan ekstraheres fra bergarter som boraks eller colemanitt. Disse bergartene dannes naturlig på grunn av fordampningen av vann som er rikt på salter fra noen innsjøer. Disse innsjøene er utsatt for høye temperaturer og ligger i ørkenområder, hvis klima er helt tørt. Oppløst bor kan også bli funnet i havet på grunn av nedbør av partikler som er suspendert i atmosfæren.
Å kunne lage et borofenark atomene må bindes sammen slik at de danner et enkelt lag som er et enkelt atom tykt. Dette er en av egenskapene som gjør det forskjellig fra andre materialer. Dette betyr at det ganske enkelt er nødvendig å kunne koble alle disse atomene på en måte som genererer et enkelt lag av atomer. Å oppnå dette er ikke lett. Denne vanskeligheten forklarer i stor grad tiden som har gått siden materialet vi kjenner som borofen ble oppdaget til forskere har produsert laboratoriene sine. For å produsere dette materialet har det blitt utført forskjellige simuleringer ved bruk av datamaskiner for å kunne estimere hvilke variabler som er nødvendige for at materialet skal kunne bindes i et enkelt lag av atomer.
Produksjon av borofen
For å lage borofen har man brukt en veldig lignende prosedyre som brukes til å produsere syntetisk diamant. Denne prosedyren Det er kjent som kjemisk dampavsetning. Det er interessant å vite at denne prosessen med kjemisk dampavsetning består i å oppnå at en gass som hadde høy temperatur og som inneholder boratomer kan kondensere på en overflate som er veldig homogen. Denne overflaten må være sammensatt av rent sølv. Rent sølv må ha en temperatur som er mye lavere enn gassens, slik at den kan kondensere og krystallisere på den. Slik klarer den å adoptere en unik form der den består av et lag av atomer.
Valget om å bruke rent sølv er ikke like tilfeldig. Disse atomene er kjent for å få en ganske jevn krystallstruktur og tekstur. Ved å ha en veldig jevn overflatestruktur, kan den tvinge boratomene til å vedta en konfigurasjon som ligner på denne overflaten. Når gassen kommer i kontakt med overflaten av det rene sølvet, har den en mye lavere temperatur gassen klarer å krystallisere med en lignende struktur. Slik oppnås en flat sekskantet rutenettformet struktur.
Enheten som genereres er et kjemisk dampdeponeringskammer. Plasmaet er fiolett i fargen og det er en gass som hadde høy temperatur og som inneholder partiklene som skal avsettes og konsolideres i materialet som blir produsert. Det må imidlertid tas i betraktning at laget av boratomer ikke er helt vanlig fordi noen atomer kommer for å etablere bindinger med de andre 6 atomene som elementet har. De fleste av dem etablerer bare bindinger med 4-5 atomer til. Dette forårsaker dannelsen av mange hull i strukturen som ikke bare er skadelige, men som også er ansvarlige for noen av de fysisk-kjemiske egenskapene som borofen har som helhet.
Borofen materiale forventninger
Gitt de viktigste egenskapene vi har diskutert om borofen, er det visse forventninger både fra publikum og av det vitenskapelige samfunnet. To av egenskapene som forklarer hvorfor grafen har skapt så mye forventning, er på grunn av materialets ekstreme hardhet og høy fleksibilitet. Det mest normale er at et element som er veldig motstandsdyktig og varer, har mindre fleksibilitet. Det er derfor overraskende at alle forskerne som er involvert i dannelsen av borofen har bekreftet at materialet er mer fleksibelt og hardere enn grafen.
Forskere hevder at dette materialet er vanskeligere enn diamant. I tillegg er det en utmerket leder av elektrisitet, siden den har en høy varmeledningsindeks. Denne indeksen er ansvarlig for å måle kapasiteten den har til å transportere energi i form av varme. En annen av egenskapene den genererer så mye forventning om, er at den er veldig lett og under riktig trykk og temperaturforhold oppfører den seg som en superleder. Den har stor kapasitet til å fange opp hydrogenatomer og kan virke i en kjemisk reaksjon som et reagens. Alle disse egenskapene gjør borofen et av de mest interessante materialene på planeten nylig oppdaget.
Jeg håper at med denne informasjonen kan du lære mer om borophen og dens egenskaper.