Odkryliśmy materiał mocniejszy od grafenu, który może wszystko zmienić

To dobra wiadomość dla społeczności naukowej! Niedawno grupa badaczy odkryła materiał 2D o właściwościach fizycznych zbliżonych do grafenu. Jedyna różnica polega na tym, że byłby bardziej odporny. Odkrycie to zawdzięczamy naukowcom z Uniwersytetu Rice w Houston (Stany Zjednoczone) oraz Uniwersytetu Technologicznego Nanyang (Singapur).

Wiadomo, że przedmiotowy materiał jest sześciokątny azotek boru (h-BN). Jego opór jest tak duży, że zaniemówił ekspertom. Jak ujawnia Jun Lou z Rice University, jego właściwości zaskoczyły badaczy, którzy go odkryli.

„To, co widzimy w tym materiale, jest niezwykłe. Nikt nie spodziewał się tego zobaczyć w materiałach 2D. Dlatego jest tak ekscytujący ”, zdeklarowany.

Atomy węgla i azotu

Odkrycie to było przedmiotem badań opublikowanych w czasopiśmie Nature. W swojej pracy naukowcy przeanalizowali strukturę heksagonalnego azotku boru. Zauważyli duże podobieństwa do grafenu.

Na początek oba materiały składają się z heksagonalnych sieci atomów. Ze swojej strony grafen zawiera tylko atomy węgla. Z drugiej strony H-BN obejmuje trzy atomy węgla i trzy atomy azotu w każdym sześciokącie.

Przeczytaj także: Grafen dla czystej i nieograniczonej energii

Silniejszy niż grafen

Wiązania węgiel-węgiel należą do najsilniejszych z natury. Dlatego naukowcy spodziewali się, że grafen będzie silniejszy niż h-BN. Badania wykazały, że ich stopnie odporności i elastyczności są bardzo podobne. Naukowcy wskazali jednak, że grafen ma nieco niższą odporność na pękanie.

„Siedem lat temu zmierzyliśmy odporność grafenu na pękanie i nie jest on w rzeczywistości bardzo odporny na pękanie. Jeśli w siatce pojawi się pęknięcie, mały ładunek złamie materiał ”, – wyjaśnił Jun Lou.

Eksperymenty wykazały, że wytrzymałość na rozerwanie h-BN była dziesięciokrotnie większa niż grafenu. Eksperci stwierdzili, że wynika to z jego pękania, które różni się od grafenu. Zamiast pęknięć zygzakowatych, h-BN pęka i rozgałęzia się, tworząc gałęzie.

„Jeśli masz to wirujące pęknięcie, w zasadzie potrzebujesz dodatkowej energii, aby napędzać pęknięcie. Dzięki temu skutecznie utwardziłeś swój materiał, co bardzo utrudnia propagację pęknięć. "