科学家发现比石墨烯更强的材料,强度直接提升一个量级!

近日,科学家发现了一种比石墨烯更强的材料,在新兴技术领域有着广泛的潜在用途。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(1)

众所周知,石墨烯被视为最具未来感的材料之一。这种材料的二维性在其开创性的性质中发挥了重要作用。它是一层离散的碳原子构成,六边形结构,在物理上非常类似于蜂巢。石墨烯能很好地传导电和热,并继续被视为当今电子行业中硅的替代品。为了启动石墨烯业务,欧盟已经投入了10亿欧元进行研发。除此之外,科学家们还关注由其他材料制成的平面,因为它们的性质与石墨烯的性质相似。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(2)

由于石墨烯的用途和质量众多,石墨烯被视为一种具有革命性潜力的神奇物质科技行业,石墨烯的发展是渐进的,比使用其他材料需要更高的成本,这也是石墨烯的主要缺点之一。因此,围绕石墨烯的期望没有得到充分满足。因此,许多专家正在积极开发硼酚作为一种不同的选择。最有效的借用主题是由单层硼制成原子,自2015年首次合成以来,研究人员已经表明,它比石墨烯更灵活、更坚固。直接提升一个量级!

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(3)

科学家发现,利用硼酚可以开发出具有适合原子级工程的独特品质的新型材料,这种材料的发现可以追溯到20世纪90年代,当时一组研究人员基于计算机模拟对其进行了预测,结果显示:硼原子能够自己组织成单层,在这种情况下,在原子的每个六边形-六边形配置的中间有一个额外的硼原子,这与石墨烯中的碳原子相同。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(4)

相比于石墨烯,硼酚具有更大的灵活性和更强的强度,它还可以作为一种良好的热和电导体并进行催化氧和氢的分解,具有作为反应物的功能,重量轻。它可以容纳超过其重量15%的氢,虽然石墨烯比钻石更耐用,由纯碳制成。但是硼硅比石墨烯更坚固、更柔韧,这一事实非常重要。它是地球上存在的最硬元素之一。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(5)

我们知道吗啡也是一种电超导体,这种特性恰恰是由硼原子组成的材料的不寻常晶体结构提供的。硼的超导性是由原子之间的空隙实现的,因为它比石墨烯更具柔性。它也可用于柔性电子产品。2019年3月在数字学术平台rxiv上发布的一项关于该材料使用的研究,目录中有潜在应用,包括储氢和高性能锂离子电池应用,这在电动汽车主导的未来可能是至关重要的。不过在找到一种类似石墨烯的大量制造硼酚的技术之前,我们还有很长的路要走。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(6)

目前石墨烯也很难使用,生产成本也很高,而硼酚也有这两个缺点,但是科学家认为在不久的将来,它将能够与石墨烯竞争。。石墨烯专家说,硼酚将改变计算机处理器和船舶工业,因为它具有更好的导电性。此外,国防部门和弹道应用也使用硼烷,它可能用于避免被雷达探测到,或反雷达。

石墨烯超导材料还处在研究阶段(科学家发现比石墨烯更强的材料)(7)

虽然现在讨论硼物理学的商业合成还为时过早,但科学家们在技术进步方面取得了重大进展。去年,美国西北大学的专家们首次完成了以前认为不可能的事情,成功制造出两层硼菲。中国和美国独立研究了它的性能。结果发现它有两个独特的特性,其中一个是硼原子网络,它包括:在通过单独改变HH含量产生三角形参考晶格的几种可变空心六边形中,随着HH含量的增加,晶格变得更强,从而使该光栅适应适当的机械质量。这是一种新的突破,我相信在未来,这种新型材料将是和石墨烯并肩作战的主力!

,