Grafen Sandviç İçinde İmkansız Malzeme Mümkün

Grafen Sandviç İçinde İmkansız Malzeme Mümkün – “Bunlar Gerçekten Heyecan Verici Zamanlar!”

Yeni malzemelerin tasarımı, bilinen uygulamaların verimliliğinin artırılmasına veya daha önce var olan malzemelerle erişilemeyen tamamen yeni uygulamalara izin verir. Gerçekten de, son yüz yılda metaller ve bunların alaşımları gibi on binlerce geleneksel malzeme tanımlanmıştır. Benzer sayıda olası 2D malzemenin var olduğu tahmin edildi, ancak şu anda deneylerde bunların yalnızca bir kısmı üretildi. Bunun bir nedeni, bu malzemelerin birçoğunun laboratuvar koşullarındaki kararsızlığıdır.

Son çalışmada, araştırmacılar, normal laboratuvar koşullarında başka türlü bulunmayan bir malzemenin ilk örneği olarak, bir grafen sandviçinde stabilize edilmiş 2 boyutlu bakır iyodür sentezlediler. Sentez, iyot ve bakır atomlarının boşluğa yayılmasına ve yeni malzemeyi büyütmesine izin veren oksitlenmiş grafen çok katmanlarının geniş ara katman aralığını kullanır. Buradaki grafen katmanları, sıkıştırılmış malzeme üzerinde yüksek bir basınç uygulayan ve böylece stabilize hale gelen önemli bir role sahiptir. Ortaya çıkan sandviç yapısı aşağıdaki resimde gösterilmektedir.

Araştırmanın baş yazarı Kimmo Mustonen, “Sık sık olduğu gibi, yeni materyali mikroskopi görüntülerimizde ilk gördüğümüzde bu bir sürprizdi” diyor. “Yapının tam olarak ne olduğunu anlamamız biraz zaman aldı. Bu, Viera Skákalová başkanlığındaki Danubia NanoTech şirketi ile birlikte, onu büyük ölçekte üretmek için kimyasal bir süreç tasarlamamızı sağladı”, diye devam ediyor. Yapıyı anlamak, Viyana, Tübingen, Antwerp ve CY Cergy Paris Üniversitelerinden bilim adamlarının ortak çabasıydı. İkinci baş yazar Christoph Hofer, “Gerçekten tek bir bakır ve iyot tabakası gördüğümüzden emin olmak ve son zamanlarda geliştirdiğimiz en son yöntemler de dahil olmak üzere tam atom konumlarını 3 boyutlu olarak çıkarmak için birkaç elektron mikroskobu tekniği kullanmamız gerekiyordu” diye ekliyor. .

2D bakır iyodürün ardından araştırmacılar, diğer yeni 2D malzemeleri üretmek için sentez yöntemini zaten genişlettiler. “Yöntem gerçekten evrensel görünüyor ve düzinelerce yeni 2D malzemeye erişim sağlıyor. Bunlar gerçekten heyecan verici zamanlar!” Kimmo Mustonen bitiriyor.

Referans: Kimmo Mustonen, Christoph Hofer, Peter Kotrusz, Alexander Markevich, Martin Hulman, Clemens Mangler, Toma Susi, Timothy J. Pennycook, Karol Hricovini, Christine Richter, Jannik C. Meyer, “Toward Exotic Layered Materials: 2D Cuprous Iodide” Jani Kotakoski ve Viera Skákalová, 7 Aralık 2021, Gelişmiş Malzemeler .