Borofan, červeně atomy vodíku. Credit: Northwestern University

Stabilizovali borofen na borofan, nepotřebuje vakuum

Borofen, tedy atomární vrstva bóru, by oproti grafenu mohl nabízet některé výhodnější vlastnosti, je např. lehčí, pružnější a pevnější. Jenže až dosud využití tohoto 2D materiálu zásadně omezovala jeho nestabilita – vyžadoval ultravysoké vakuum, protože na vzduchu dochází k okamžité oxidaci. Výsledný materiál pak již např. není elektricky vodivý a ztrácí i další zajímavé vlastnosti.
Na Northwestern University (hlavní autor studie Mark C. Hersam) nyní vytvořili modifikovaný borofen zvaný borofan (borophane), který by měl být stabilní za běžných teplot a tlaků a v atmosféře obsahující kyslík (prozatím prokázána stabilita v řádu dnů). Jinak by vlastnosti obou látek měly být přibližně shodné, borofan by měl být elektricky vodivý a obecně mít kovový charakter. Borofan vzniká z borofenu připojením atomů vodíku, což lze realizovat přímou hydrogenací ve vakuu.
Předpokládá se, že borofen/borofan by mohl najít obdobné uplatnění jako jiné 2D materiály (elektronika, senzory, fotovoltaika, ale i třeba baterie nebo kvantové počítače, mohlo by jít o základ vysokoteplotních supravodičů atd.). Problémem ještě zůstává nějaká efektivní výroba borofenu/borofanu, zde nefunguje žádné „odlepování“, zatím jediným účinnějším postupem je přímá syntéza borofenu na substrátu (stříbro). Existují i jiné postupy, ale zde obvykle vznikají jen mikroskopické vločky, které je pak pro řadu dalších aplikací třeba složitě spojovat…
Viz také: Nadějná kombinace: borofen a stříbro

Struktura borofanu (viz obrázek) vypadá pravidelně, střídají se zde podobně jako u borofenu „plné“ a „prázdné“ šestiúhelníky atomů bóru (grafen je tvořen pouze „prázdnými“ šestiúhelníky). U plných je atom vodíku nad centrálním atomem, dále se nachází i nad vazbami mezi šestiúhelníky (poznámka: tj. na rozdíl třeba od oxidu grafenu by bofofan měl mít „konstantní“ chemický vzorec?).
Teplem lze v případě potřeby borofan přeměnit zase na borofen.

„Synthesis of borophane polymorphs through hydrogenation of borophene“ Science (2021).
DOI: 10.1126 / science.abg1874
https://science.sciencemag.org/content/371/6534/1143
Zdroj: Northwestern University / Phys.org, Science a další

Obraz lze přesně poslat i přes materiály, které rozptylují světlo

Proč není cukr průhledný? Světlo, které proniká tímto materiálem, se láme, vychyluje, rozptyluje a jinak …

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