Grafen zyskał silnego konkurenta

Borofen, czyli pojedyncza atomowa warstwa boru, mocniejsza i bardziej elastyczna niż grafen, może przynieść przełom w produkcji baterii i sensorów.

Jeszcze kilka lat temu media na całym świecie pasjonowały się grafenem, widząc w nim nowy i cudowny materiał. Supermocny arkusz grafenu o grubości atomu jest niesamowicie elastyczny i doskonale przewodzi prąd, co daje nadzieję na zrewolucjonizowanie wielu branż. Naukowcy liczą na przełom w produkcji superszybkich procesorów,co zwiększy moce obliczeniowe komputerów i potwierdzi aktualność prawa Moore’a.

Unia Europejska, Stany Zjednoczone i Chiny inwestują miliardy, by osiągnąć pierwszeństwo w przemysłowym wykorzystaniu grafenu. W tym wyścigu pojawili się też polscy naukowcy, którzy w 2011 roku znaleźli sposób, by grafen produkować w ilościach przemysłowych. Niestety, od tej pory fatalnie zarządzany i źle finansowany projekt utknął w miejscu. W tym samym czasie świat poszedł mocno do przodu. W pracach nad wykorzystaniem w praktyce materiału złożonego z atomów węgla ułożonych obok siebie jak w plastrze miodu przodują Chiny.

Materiały dwuwymiarowe

Sny o grafenowej rewolucji jeszcze się nie ziściły, choć warto odnotować, że Novak Djoković wygrał Australian Open używając grafenowej rakiety. Ale pojawienie się grafenu przyciągnęło na stałe uwagę fizyków i chemików do materiałów dwuwymiarowych. Naukowcy najwięcej obiecują sobie po borofenie, czyli pojedynczej warstwie atomów boru, tworzących struktury krystaliczne. Borofen po raz pierwszy został zsyntetyzowany w 2015 roku za pomocą chemicznego osadzania z fazy gazowej. Jest to proces, w którym gorący gaz atomów boru skrapla się na chłodnej powierzchni czystego srebra. Choć borofen w trzech wymiarach jest półmetalem i półprzewodnikiem, to w nanoskali wykazuje wiele właściwości typowych dla metali. Inne materiały dwuwymiarowe sprawiają w nanoskali wrażenie idealnie gładkich. Borofen wygląda jak pofałdowana tektura, wyginając się w różne strony zależnie od tego, jak jedne atomy boru łączą się z sąsiednim. Jego uzyskanie może oznaczać nowe, ciekawe zastosowania.

Nowe badania

Dziś nowy materiał ponownie znalazł się w centrum uwagi, za sprawą naukowców z Xiamen University w Chinach. Zespół kierowany przez Zhi-Qiang Wanga opublikował wyniki badań, z których wynika, ze może on znaleźć zastosowanie w przemyśle nawet szybciej niż grafen. Naukowcy uważają, że borofen może stać się doskonałym materiałem anodowym, pozwalającym na stworzenie mocniejszych akumulatorów litowo-jonowych. Chemicy są zachwyceni jego możliwościami katalitycznymi, a fizycy widzą w nim potencjał na materiały do wytwarzania sensorów. Ponadto borofen okazuje się być wytrzymalszy niż grafen i bardziej elastyczny oraz sprawdza się jako przewodnik energii elektrycznej i ciepła.