Grafen v nitridu bóru. kredit: Guorui Chen et al./Berkeley Lab

Nitrid boru se dá vytvořit bleskovým ohřevem

Nitrid boru ve 2D podobě má vlastnosti podobně zajímavé jako grafen, dosud je ale problém tento materiál vyrábět ve větším měřítku. Nová technika to má umožnit; využívá bleskové ohřívání Jouleovým teplem a vedle nitridu boru by takto měl jít vytvářet i další příbuzný a dosud málo prozkoumaný materiál, nitrid boru a uhlíku. Jak uvádí James Tour z Riceovy univerzity, obsah uhlíku v materiálu navíc může být volitelný. Takto získané 2D vločky lze podle provedených experimentů použít s výhodou např. jako antikorozní povlaky.
Obecně proces bleskového Jouleova ohřevu vyvinutý na Rice vytváří turbostratické materiály (poznámka: pro dohledávání podrobností zde nejlépe zvolit „turbostratický uhlík“; tubrostratické materiály mají obecně ve struktuře defekty/nepravidelnosti, jsou jako desky špatně naskládané přes sebe, které lze díky tomu snadno oddělit) se slabými interakcemi mezi vrstvami, což usnadňuje jejich separaci. Celý postup by se proto mohl uplatnit i pro výrobu dalších 2D materiálů. Spočívá v tom, že se vstupním materiály vloží mezi dvě elektrody v trubici a vyšle se přes ně rychlý elektrický proud. V případě grafenu lze vyjít z prakticky čehokoliv, co obsahuje uhlík. V rámci nového výzkumu byl vstupním materiálem BH3NH3 (amoniak-boran, borazan, pevná látka o níž se někdy uvažuje v souvislosti se skladováním vodíku). Měla-li výsledná látka obsahovat uhlík, přidaly se dále saze, a to v různém poměru. První krátké zahřátí napětím 200 V spálilo cizorodé příměsi, druhé (150 V) pak proces dokončilo. Oba pulzy dohromady trvaly méně než sekundu.
Oproti běžnému nitridu boru byl takto získaný materiál také lépe rozpustný; výše zmíněné antikorozní povlaky se získaly sadou reakcí, které začaly rozpuštěním látky v polyvinylalkoholu. Když se pak nitrid boru nanášel na měděnou fólii, dokázat ji účinně chránit i před oxidací kyselinou sírovou. Autoři výzkumu dále uvažují, že v průběhu procesu by se namísto uhlíku mohlo přidávat i železo nebo wolfram a získat tak upravený nitrid boru s odlišnými vlastnostmi.
Nitrid boru v podobně normálního „objemového“ materiálu je měkký, takže se často používá jako mazivo a přísada do kosmetiky. Přidává se také do keramických a kovových materiálů, aby se zlepšila jejich schopnost odolávat vysokým teplotám.


Nitrid boru v podobě krystalu a turbostratický nitrid bóru, z něhož lze snadno připravit 2D forma. Credit: Tour Group, Rice University.

Weiyin Chen et al, Turbostratic Boron‐Carbon‐Nitrogen and Boron‐Nitride by Flash Joule Heating, Advanced Materials (2022). DOI: 10.1002/adma.202202666
Zdroj: Rice University / Phys.org a další

Cooperovy páry elektronů mají opačné spiny

Cooperovy páry, tedy dvojice elektronů odpovídající za vlastnosti konvenčních supravodičů, mají vždy opačné spiny. Fyzikové …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close