二維材料制備設(shè)備可以制備常見的二維材料,二維材料指具有長度和寬度、但厚度僅一兩個原子的奇異材料,它們有望大幅提升電子設(shè)備、太陽能電池和醫(yī)療設(shè)備的性能。近幾十年來,二維材料科學(xué)領(lǐng)域激動人心的突破之一是2004年石墨烯“橫空出世”,這種二維碳片的厚度僅一個原子,卻比鋼堅固200倍。然而,石墨烯是常見材料石墨中許多相同原子層中的一層,而硼烯卻沒有類似的母結(jié)構(gòu),因此很難制備。而且,硼烯會很快與空氣發(fā)生反應(yīng),這意味著它不穩(wěn)定,容易變形。
硼烯本身存在各種問題,但當(dāng)我們將硼烯和氫混合時,其產(chǎn)物會突然變得穩(wěn)定得多,在納電子學(xué)和量子信息技術(shù)等新興領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛能。
在新研究中,研究團(tuán)隊在銀襯底上生成硼烯,隨后使之與氫接觸,形成氫化硼烯。然后,他們聯(lián)合一臺掃描隧道顯微鏡和基于計算機(jī)視覺的算法,將結(jié)構(gòu)理論模型與實驗測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,揭示了氫化硼烯的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。而且,該團(tuán)隊的自動化分析技術(shù)未來也可用于識別其他復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)。
我們的新研究令人鼓舞的地方在于,銀襯底上的氫化硼烯納米片與硼烯不同——氫化硼烯相當(dāng)穩(wěn)定。這意味著,氫化硼烯應(yīng)該很容易與其他材料結(jié)合起來為光電子學(xué)制造新設(shè)備,這種光控和發(fā)光設(shè)備可用于電信和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
雖然二維材料制備設(shè)備也很難制備出硼烯,但是可以制備石墨烯。對于硼烯來說,石墨烯是應(yīng)用更廣泛的一種新型材料,石墨烯所具有的性質(zhì),比其他材料好上許多,所以擁有一臺二維材料制備設(shè)備,就是擁有了整個未來!