Borofén

borofén

Jedným z materiálov používaných v moderných technológiách je borofén. Pred viac ako dvoma desaťročiami mohla skupina fyzikov predpovedať jej existenciu, pretože použili rôzne počítačové simulácie, ktoré popisovali, ako sa môžu atómy bóru navzájom spájať a vytvárať tak tenšiu vrstvu materiálu, ktorý mal iba jeden atóm hrúbky. Tento materiál má mnoho aplikácií v technologickej oblasti a s vývojom je vždy možné dosiahnuť lepšie výsledky.

V tomto článku vám povieme o všetkých vlastnostiach a použitiach borofénu.

kľúčové vlastnosti

úžasný materiál

Keď bol objavený borofén, technológia neumožňovala výrobu materiálu, ktorý mal také jemné vlastnosti ako dnes. Očakávania vedeckých skupín pracujúcich na týchto borofénových kryštáloch sú pomerne vysoké, pretože majú nekonečné využitie v atraktívnych oblastiach. Nájdeme aplikácie v supravodivosti a výrobe batérií, medzi inými. Aj keď v tomto, čo počítam, sa zdá viac ako grafén, sľubuje borofén.

Bór je chemický prvok používaný na výrobu tohto materiálu. Je to polovodič, ktorý umožňuje viesť elektrickú elektrinu alebo pôsobiť ako izolátor v závislosti od tlaku, teploty, žiarenia alebo iných podmienok. Pretože je to polokov, má charakteristické vlastnosti tých prvkov, ktoré sú kovy, a tých, ktoré sú nekovy.

Zemská kôra našej planéty obsahuje málo bóru. Môže sa extrahovať z hornín, ako je bórax alebo kolemanit. Tieto horniny sa tvoria prirodzene v dôsledku odparovania vody, ktorá je z niektorých jazier bohatá na soli. Tieto jazerá sú vystavené vysokým teplotám a nachádzajú sa v púštnych oblastiach, ktorých podnebie je úplne suché. Rozpustený bór možno nájsť aj v mori v dôsledku zrážania častíc suspendovaných v atmosfére.

Aby bolo možné vyrobiť borofénový plát atómy musia byť spolu spojené, aby vytvorili jednu vrstvu, ktorá je hrubá iba jedným atómom. To je jedna z charakteristík, vďaka ktorým sa líši od ostatných materiálov. To znamená, že je jednoducho potrebné vedieť spojiť všetky tieto atómy spôsobom, ktorý generuje jednu vrstvu atómov. Dosiahnuť to nie je ľahké. Táto ťažkosť do značnej miery vysvetľuje čas, ktorý uplynul od objavenia materiálu známeho ako borofén, kým vedci úspešne vyrobia svoje laboratóriá. Na výrobu tohto materiálu sa pomocou počítačov uskutočnili rôzne simulácie, pomocou ktorých bolo možné odhadnúť, aké sú potrebné premenné, ktoré tento materiál potreboval na to, aby bol schopný viazať ich na jednu vrstvu atómov.

Výroba borofénu

borofénový materiál

Na výrobu borofénu sa použil veľmi podobný postup, ktorý sa používa na výrobu syntetického diamantu. Tento postup je známa ako chemická depozícia z pár. Je zaujímavé vedieť, že tento proces chemického nanášania pár spočíva v dosiahnutí toho, že plyn, ktorý bol pri vysokej teplote a ktorý obsahuje atómy bóru, môže kondenzovať na veľmi homogénnom povrchu. Tento povrch musí byť zložený z čistého striebra. Čisté striebro musí mať oveľa nižšiu teplotu ako plyn, aby na ňom mohlo kondenzovať a kryštalizovať. Takto dokáže prijať jedinečnú formu, v ktorej je zložená z vrstvy atómov.

Voľba použitia čistého striebra nie je rovnako náhodná. Je známe, že tieto atómy získavajú pomerne jednotnú kryštalickú štruktúru a štruktúru. Tým, že má veľmi jednotnú povrchovú štruktúru, môže donútiť atómy bóru, aby prijali konfiguráciu podobnú tomuto povrchu. Keď plyn príde do kontaktu s povrchom čistého striebra, má oveľa nižšiu teplotu plyn dokáže kryštalizovať s podobnou štruktúrou. Takto sa dosiahne plochá šesťuholníková štruktúra v tvare mriežky.

Generovaným zariadením je komora na nanášanie chemických pár. Plazma je fialovej farby a je to plyn, ktorý bol pri vysokej teplote a ktorý obsahuje častice, ktoré sa majú ukladať a konsolidovať v materiáli, ktorý sa vyrába. Je však potrebné vziať do úvahy, že vrstva atómov bóru nie je úplne pravidelná, pretože niektoré atómy vytvárajú väzby s ďalšími 6 atómami, ktoré prvok má. Väčšina z nich vytvára iba väzby s ďalšími 4 až 5 atómami. To spôsobuje vytváranie mnohých otvorov v štruktúre, ktoré sú nielen škodlivé, ale sú zodpovedné aj za niektoré fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré má borofén ako celok.

Očakávania borofénového materiálu

atómy bóru

Vzhľadom na hlavné charakteristiky, ktoré sme o boroféne diskutovali, existujú určité očakávania zo strany verejnosti aj vedeckej komunity. Dve z charakteristík, ktoré vysvetľujú, prečo grafén vyvolal také veľké očakávania, sú spôsobené extrémnou tvrdosťou materiálu a jeho vysokou pružnosťou. Najbežnejšie je, že prvok, ktorý je veľmi odolný a trvá, má menšiu flexibilitu. Je preto prekvapujúce, že všetci vedci, ktorí sa podieľajú na tvorbe borofénu, potvrdili, že materiál je pružnejší a tvrdší ako grafén.

Vedci tvrdia, že tento materiál je tvrdší ako diamant. Okrem toho je vynikajúcim vodičom elektriny, pretože má vysoký index tepelnej vodivosti. Tento index je zodpovedný za meranie kapacity, ktorú má na prepravu energie vo forme tepla. Ďalšou vlastnosťou, pre ktorú generuje toľko očakávaní, je to, že je veľmi ľahká a za správnych tlakových a teplotných podmienok sa správa ako supravodič. Má veľkú kapacitu zachytávať atómy vodíka a môže pôsobiť v chemickej reakcii ako činidlo. Všetky tieto vlastnosti robia borofén, jeden z najzaujímavejších materiálov na planéte, ktorý bol nedávno objavený.

Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o boroféne a jeho vlastnostiach.


Buďte prvý komentár

Zanechajte svoj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Povinné položky sú označené *

*

*

  1. Zodpovedný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajov: Kontrolný SPAM, správa komentárov.
  3. Legitimácia: Váš súhlas
  4. Oznamovanie údajov: Údaje nebudú poskytnuté tretím stranám, iba ak to vyplýva zo zákona.
  5. Ukladanie dát: Databáza hostená spoločnosťou Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Svoje údaje môžete kedykoľvek obmedziť, obnoviť a vymazať.