未來的運算和電子產品將是柔性螢幕、功能強大一千倍的處理器、可以在幾秒鐘內充電的電池…依賴新材料來取代這種良好的舊矽的令人難以置信的應用。迄今為止,石墨烯有望成為新興技術的聖杯,但它可能剛剛發現自己成為了新的強大的競爭對手。
哈佛大學(麻薩諸塞州)和麻省理工學院的科學家發現了這種像石墨烯一樣的二維新材料。它基於鎳和一種稱為 HITP 的有機混合物的組合,因此得名:Ni3(HITP)2。與石墨烯相比,它有幾個優點,石墨烯的使用,特別是製造受到很大限制。
首先,它更容易生產。它的組件自行組裝成完美對齊的層,形成雪花的形狀。這種「靈活性」也應該使其更容易針對不同的應用程式進行限制。
然後,這種新材料具有可用的“帶隙”。總而言之,禁帶是材料中不導電的部分,位於不導電的價帶和允許電流通過的導帶之間。這種避免電損耗和隔離電流的能力對於電子元件或太陽能電池的製造至關重要。
然而,如果石墨烯是一種非常好的電導體和熱導體,並且被證明具有很強的抵抗力,那麼它缺乏帶隙,這迫使其使用者為了改變其結構而進行扭曲,特別是透過附著其他分子來達到某些用途。這些添加最終會導致石墨烯性能惡化。
一個大家庭的第一個?
迄今為止,研究人員已經對鎳團簇進行了電導率測試。3(HITP)2。所獲得的優異結果非常令人鼓舞,因為二維版本應該具有更好的性能。麻省理工學院助理教授米爾恰丁卡 (Mircea Dincă) 表示:「我們有充分的理由相信粒子的特性不如樹葉的特性。但它們仍然令人印象深刻”。
但也許最好的尚未到來。這種新材料很可能只是由不同金屬和有機化合物製成的一大類元素中的第一種。 「我們現在擁有一整套有機和無機合成方法,」Mircea Dincă 解釋道。可加工的材料“以原子精度和幾乎無限的修改可能性來調整它們的屬性”。
這項工作可以應用於電子元件,例如超級電容器或光伏電池。無論如何,波士頓研究人員的方法受到了科學界的歡迎,科學界稱讚“創新且令人驚訝的方法”和工作品質« 非凡 »。
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