Materijali debljine jednog atoma još nisu prošli dalje od znanstvenih laboratorija, ali njihovi izgledi su vrlo svijetli. Inspirirani trijumfom grafena, fizičari su počeli izmišljati druge dvodimenzionalne strukture koje bi mogle pronaći vrlo neočekivane primjene.
2D materijal čini elektronički uređaj još minijaturističnijim. To je njegova prednost - i ne jedina - u odnosu na obična, voluminozna tijela. Ultra tanki sloj materije stječe nova optička, mehanička i elektronička svojstva.
Zamislite praznu policu za knjige. Očito je da se knjige mogu staviti samo na police. U ovom slučaju to su energetske vrijednosti koje postaju dostupne elektronima ako se veličina tijela smanji na minimalne vrijednosti, na primjer, na promjer atoma. Tako se očituje princip kvantizacije dimenzija.
Sendvič s grafenom se pretvara …
Od dvodimenzionalnih materijala stvorenih do danas, samo grafen ima komercijalne izglede. Štoviše, znanstvenici predlažu da se opseg ovog materijala ne ograniči na elektroniku. Što je s grafenskim oklopom? Ideja je na prvi pogled čudna - na kraju krajeva, ovo je mekan materijal, u stvari grafit, od kojeg se izrađuju olovke za olovke. Ali dva sloja grafena, međusobno složen, pokazat će apsolutno nevjerojatna svojstva: izuzetnu tvrdoću kada se vrši pritisak na njih i fleksibilnost nakon slabljenja udara. To su nedavno pokazali znanstvenici iz Sjedinjenih Država i Europe. Da bi stvorili dvoslojni grafen stvorili su pritisak od jedan do 10 gigapaskala s dijamantskom šipkom, što je usporedivo s padom stotinke tone ploče na kvadratni metar površine.
Ali strukture od tri, četiri i pet grafenskih slojeva nisu pokazale takva svojstva. Pokazalo se da je neobična snaga novog materijala posljedica promjene "oblika" elektronskih orbitala, što je u ostalim konfiguracijama slojeva nemoguće.
Promotivni video:
Ravna žarulja i fleksibilan zaslon
"Tanji, fleksibilniji i svjetliji" moto su suvremenih proizvođača zaslona, što znači da bi ih mogli zanimati 2D materijali. Ali kako učiniti da oni sjajno svijetle? U tome su uspjeli stručnjaci sa Sveučilišta u Beču, koji su razvili izvor svjetlosti od molibden sulfida (MoS2) debljine jednog atoma.
Crtanje molekulske strukture molibden disulfida / Depositphotos / ogwen.
Fizičari su metalnim elektrodama pričvrstili za jednoslojni materijal te suspendirali cijelu strukturu u vakuumu. Prolazeći kroz njega električnu struju, prisilili su molibden sulfid da se zagrijava i emitira svjetlost. Istina, blistao je samo dio filma, čija duljina nije prelazila 150 nanometara. Ali gadne nevolje su počele! Autori studije obećavaju da će dvodimenzionalni molibden sulfid postati što autentičniji, testirati novu vrstu svjetlosnog zračenja na njemu, a tada će ga možda biti moguće integrirati u mikrocirke iz kojih će jednog dana nastati fleksibilni i svijetli prikazi debljine jednog atoma.