Одним з матеріалів, що використовуються в сучасних технологіях, є борофен. Більше двох десятиліть тому група фізиків могла передбачити його існування, оскільки вони використовували різні комп'ютерні симуляції, які описували, як атоми бору можуть зв'язуватися між собою, утворюючи тонший шар матеріалу, який мав лише один атом товщини. Цей матеріал має безліч застосувань у технологічній галузі, і з його розробкою щоразу можна отримувати кращі результати.
У цій статті ми розповімо вам про всі характеристики та застосування борофену.
ключові особливості
Коли було відкрито борофен, технологія не дозволила виготовити матеріал, який мав би такі прекрасні характеристики, як сьогодні. Очікування наукових груп, що працюють над цими кристалами борофена, досить великі, оскільки він має нескінченне застосування в привабливих областях. Ми знаходимо застосування у надпровідності та виробництві батарей, серед інших. Хоча в цьому, що я розраховую, здається більше, ніж графен, обіцяє борофен.
Бор - хімічний елемент, який використовується для виготовлення цього матеріалу. Це напівпровідник, який дозволяє проводити електричну електрику або виконувати роль ізолятора в залежності від тиску, температури, випромінювання або інших умов. Будучи напівметалом, він має характерні властивості тих елементів, які є металами, і тих, що є неметалами.
Земна кора нашої планети містить мало бору. Його можна видобути з гірських порід, таких як бура або колеманіт. Ці гірські породи утворюються природним шляхом завдяки випаровуванню води, багатої солями, з деяких озер. Ці озера схильні до високих температур і знаходяться в пустельних районах, клімат яких абсолютно посушливий. Розчинений бор також можна знайти в морі через осадження частинок, які зависли в атмосфері.
Для того, щоб мати змогу зробити лист з борфеном атоми потрібно зв’язати між собою, щоб вони утворили один шар, товщина якого складає один атом. Це одна з характеристик, що відрізняє його від інших матеріалів. Це означає, що просто потрібно мати можливість зв’язати всі ці атоми таким чином, щоб генерувався єдиний шар атомів. Досягти цього непросто. Ця складність багато в чому пояснює час, що минув з часу відкриття матеріалу, який ми знаємо як борофен, поки вчені успішно не виготовили свої лабораторії. Для того, щоб виготовити цей матеріал, було проведено різні моделювання за допомогою комп’ютерів, щоб можна було оцінити, які необхідні змінні необхідні цьому матеріалу, щоб мати можливість зв’язуватись в одному шарі атомів.
Виробництво борофену
Для виготовлення борофену застосовували дуже подібну процедуру, яку використовують для отримання синтетичного алмазу. Ця процедура Це відоме як хімічне осадження парів. Цікаво знати, що цей процес хімічного осадження пари складається з досягнення того, що газ, який знаходився при високій температурі і містить атоми бору, може конденсуватись на дуже однорідній поверхні. Ця поверхня повинна складатися з чистого срібла. Чисте срібло повинно мати температуру набагато нижчу, ніж температура газу, щоб воно могло конденсуватись і кристалізуватися на ньому. Ось як йому вдається прийняти унікальну форму, в якій він складається з шару атомів.
Вибір використання чистого срібла не однаково випадковий. Відомо, що ці атоми набувають досить однорідну кристалічну структуру та текстуру. Маючи дуже рівномірну структуру поверхні, він може змусити атоми бору прийняти конфігурацію, подібну до цієї поверхні. Коли газ стикається з поверхнею чистого срібла, він знаходиться на набагато нижчій температурі газ встигає кристалізуватися з подібною структурою. Так досягається плоска шестикутна сітчаста структура.
Пристрій, який генерується, являє собою камеру для осадження хімічної пари. Плазма має фіолетовий колір, і це газ, що мав високу температуру і містить частинки, які збираються осідати і консолідуватися в матеріалі, який виготовляється. Однак слід враховувати, що шар атомів бору не є повністю регулярним, оскільки деякі атоми приходять, щоб встановити зв’язки з іншими 6 атомами, які має елемент. Більшість з них встановлюють зв’язки лише з 4-5 атомами більше. Це спричинює утворення численних отворів у структурі, які не тільки шкідливі, але й відповідають за деякі фізико-хімічні властивості, якими борофен володіє в цілому.
Матеріальні очікування борофену
З огляду на основні характеристики, які ми обговорювали щодо борофену, існують певні очікування як громадськості, так і наукової спільноти. Дві характеристики, що пояснюють, чому графен викликав стільки очікувань, - це надзвичайна твердість матеріалу та його висока гнучкість. Найбільш нормальним є те, що елемент, який є дуже стійким і міцним, має меншу гнучкість.. Тому дивно, що всі вчені, які беруть участь у створенні борофену, підтвердили, що матеріал є більш гнучким і твердим, ніж графен.
Вчені стверджують, що цей матеріал твердіший за алмаз. Крім того, він є чудовим провідником електрики, оскільки має високий показник теплопровідності. Цей показник відповідає за вимірювання потужності, яку він має для транспортування енергії у вигляді тепла. Ще однією характеристикою, на яку він породжує стільки сподівань, є те, що вона дуже легка і при правильних умовах тиску та температури вона поводиться як надпровідник. Він має велику здатність захоплювати атоми водню і може діяти в хімічній реакції як реагент. Всі ці властивості роблять борофен - один із найцікавіших матеріалів на планеті, який нещодавно був виявлений.
Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про борофен та його характеристики.