Један од материјала који се користи у савременој технологији је боропхене. Пре више од две деценије група физичара могла је да предвиди његово постојање, јер су користили разне рачунарске симулације које су описивале како се атоми бора могу повезати и формирати тањи слој материјала који је имао само један атом дебљине. Овај материјал има бројне примене у технолошком пољу и развојем се сваки пут могу постићи бољи резултати.
У овом чланку ћемо вам рећи о свим карактеристикама и употреби борофена.
Главне карактеристике
Када је борофен откривен, технологија није омогућила производњу материјала који је имао тако лепе карактеристике као данас. Очекивања научних група које раде на овим кристалима борофена су прилично велика, јер он има бескрајне примене у атрактивним пољима. Налазимо примену у суперпроводљивости и производњи батерија, међу другима. Иако се у овом што рачунам чини више него графен, обећава борофен.
Бор је хемијски елемент који се користи за израду овог материјала. То је полупроводник који омогућава спровођење електричне електричне енергије или делује као изолатор у зависности од притиска, температуре, зрачења или других услова. Будући да је полуметал, има карактеристична својства оних елемената који су метали и оних који нису метали.
Земљина кора наше планете садржи мало бора. Може се екстраховати из стена попут боракса или колеманита. Ове стене настају природно услед испаравања воде богате солима из неких језера. Ова језера су изложена високим температурама и налазе се у пустињским областима, чија је клима потпуно сушна. Растворени бор се такође може наћи у мору због падавина честица које су суспендоване у атмосфери.
Да бисте могли да направите лист од борофена атоми треба да буду повезани заједно тако да чине један слој дебео један атом. То су једне од карактеристика због којих се разликује од осталих материјала. То значи да је једноставно потребно бити у могућности повезати све ове атоме на начин који генерише један слој атома. Постићи ово није лако. Ова потешкоћа у великој мери објашњава време које је прошло од откривања материјала који знамо као борофен све док научници успешно нису произвели своје лабораторије. Да би се произвео овај материјал, изведене су разне симулације помоћу рачунара како би се могле проценити које су неопходне променљиве потребне овом материјалу да би могао да се веже у један слој атома.
Производња борофена
За производњу борофена коришћена је врло слична процедура која се користи за производњу синтетичког дијаманта. Овај поступак Познато је као таложење хемијских пара. Занимљиво је знати да се овај процес таложења хемијске паре састоји у постизању да се гас који је био на високој температури и који садржи атоме бора може кондензовати на површини која је врло хомогена. Ова површина мора бити састављена од чистог сребра. Чисто сребро мора бити на температури много нижој од температуре гаса да би се на њему могло кондензовати и кристалисати. Овако успева да усвоји јединствени облик у коме се састоји од слоја атома.
Избор да се користи чисто сребро није једнако случајан. Познато је да ови атоми добијају прилично уједначену кристалну структуру и текстуру. Имајући врло уједначену површинску структуру, може приморати атоме бора да усвоје конфигурацију сличну овој површини. Када гас дође у контакт са површином чистог сребра, он је на много нижој температури гас успева да се кристалише са сличном структуром. Тако се постиже равна хексагонална мрежаста структура.
Уређај који се генерише је комора за таложење хемијске паре. Плазма је љубичасте боје и то је гас који је био на високој температури и који садржи честице које ће се одложити и учврстити у материјалу који се производи. Међутим, мора се узети у обзир да слој атома бора није потпуно регуларан јер неки атоми долазе да успоставе везе са осталих 6 атома које елемент има. Већина њих успоставља везе само са још 4-5 атома. То узрокује стварање бројних рупа у структури које нису само штетне, већ су одговорне за нека физичко-хемијска својства која борофен има у целини.
Очекивања материјала од борофена
С обзиром на главне карактеристике о којима смо разговарали о борофену, постоје одређена очекивања како јавности, тако и научне заједнице. Две карактеристике које објашњавају зашто је графен толико очекивао јесу изузетно велике тврдоће материјала и његова велика флексибилност. Најнормалнија ствар је да је елемент који је врло отпоран и трајао мање флексибилан.. Стога је изненађујуће да су сви научници који су укључени у стварање борофена потврдили да је материјал флексибилнији и тврђи од графена.
Научници тврде да је овај материјал тврђи од дијаманта. Поред тога, одличан је проводник електричне енергије јер има висок индекс проводљивости топлоте. Овај индекс је одговоран за мерење капацитета који има за пренос енергије у облику топлоте. Још једна од карактеристика за које генерише толико очекивања је да је врло лагана и под правим условима притиска и температуре понаша се попут суперпроводника. Има велики капацитет да може да ухвати атоме водоника и може деловати у хемијској реакцији као реагенс. Сва ова својства чине борофен један од најзанимљивијих материјала на планети недавно откривен.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о борофену и његовим карактеристикама.