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单原子厚度硼墨烯出生或运用于光伏发电

2019-08-15 18:49:37来源:励志吧0次阅读

  美国能源部阿贡国家实验室、西北大学和纽约州立大学石溪分校的科学家首次创造出二维的硼,这种材料只有单个原子厚度,被称为 硼墨烯 。相关研究发表在18日出版的《科学》杂志上。

  科学家一直感兴趣这种单层二维材料的独特属性,特别是其电子性质。硼墨烯是一种不同寻常的材料,因为它在纳米尺度表现出很多金属特性,而三维硼或者散状硼都只是非金属半导体。因为硼墨烯同时具有金属性和原子厚度,从电子产品到都具有广泛的应用可能性。

  与其在元素周期表上的 邻居 碳元素相似,硼也经常以不同的 面孔 示人,被称为 同位异形体 。石墨由很多二维层堆叠而成,可以被整层 撕开 ,但对于二维硼墨烯而言,则不具备这样的属性。领导这项研究的纳米科学家南森 郭尔辛格说: 硼墨烯非常有趣,它不同于先前的二维材料,不会自然出现。

  虽然已明确有16种硼元素的同位异形体,但此前科学家从未制作出整张的单层硼墨烯。研究人员称,这是一种令人兴奋的、尚待发现和探索的全新材料。

  硼在纳米尺度的原子配置不同寻常。当其他二维材料看起来很光滑的时候,硼墨烯看起来却像瓦楞纸板,具体取决于其原子之间如何结合。这种结构决定了其导电属性具有方向性,这在其他二维材料中很罕见。此外,基于对该材料的理论预测,它还很可能有较高的拉伸强度。

  需要指出的是,发现和合成硼墨烯实际上借助了计算机模拟仿真工具。

  总圈点

  烯 字辈新材料近年来很火很热闹。自从单原子厚度二维石墨烯成为学界 新宠 ,后续产业界跟进,好消息层出不穷,但时至今日,还没形成颠覆性的拳头产品。今年,硅烯作为石墨烯的 劲敌 狠抓了抓大家的眼球,然而,艰难的制备工艺使其尚未形成真正的威胁。现在,单原子厚度的硼墨烯横空出世且表现不俗,虽然刚刚开启二维硼的世界,但同样值得寄予厚望。若 三烯 能并驾齐驱,受益的一定是普罗大众。

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