Ερευνητές ανακάλυψαν ενδεχόμενο αντικαταστάτη του ισχυρότερου υλικού στον κόσμο

[AETOS™ 11.750]

Ένα νέο και πολλά υποσχόμενο δισδιάστατο υλικό ανακάλυψαν ερευνητές από τις ΗΠΑ, την Ελλάδα και τη Γερμανία. 

Το νέο υλικό, αν και προς το παρόν παραμένει μια θεωρητική ανακάλυψη, έχει πάχος μόνο ενός ατόμου και θα μπορούσε να επισκιάσει ακόμη και το «θαυματουργό» γραφένιο.

Το πολλά υποσχόμενο υλικό, με χημικό τύπο Si 2 BN, αποτελείται από τρία στοιχεία: πυρίτιο (την πρώτη ύλη των «τσιπ»), βόριο και άζωτο. Και τα τρία υλικά είναι ελαφρά, φθηνά και άφθονα στον πλανήτη.

Το Si 2 BN είναι επίσης επίπεδο και πολύ σταθερό, κάτι που δεν έχουν άλλες εναλλακτικές λύσεις του γραφένιου, ενώ θα μπορεί να τυλιχτεί σε νανοσωλήνες. Γι' αυτό θα μπορούσε να έχει πολλές εφαρμογές στην ψηφιακή τεχνολογία μελλοντικά.

Οι φυσικοί Μαντού Μενόν του Κέντρου Υπολογιστικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Κεντάκι, Αντώνης Ανδριώτης του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής & Λέιζερ του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στην Κρήτη και Έρνστ Ρίχτερ της γερμανικής εταιρείας Daimler, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας Physical Review B - Rapid Communication.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το νέο υλικό δεν καταστρέφεται, ακόμη κι αν θερμανθεί έως τους 1.000 βαθμούς Κελσίου.

Προς το παρόν, βέβαια, το υλικό έχει προκύψει μέσα από θεωρητικούς υπολογισμούς και προσομοιώσεις σε υπολογιστές και μένει να δημιουργηθεί πρακτικά στο εργαστήριο. Η σχετική εργασία άρχισε ήδη σε συνεργασία με ερευνητές του Πανεπιστημίου της Λούισβιλ στο Κεντάκι.

Το γραφένιο θεωρείται το ισχυρότερο υλικό στον κόσμο και έχει πολλές άλλες μοναδικές ιδιότητες, όμως οι δυνητικές εφαρμογές του περιορίζονται από το μειονέκτημα ότι δεν είναι ημιαγωγός και συνεπώς δύσκολα μπορεί να αξιοποιηθεί από τη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Έτσι, οι επιστήμονες αναζητούν συνεχώς εναλλακτικά υλικά.

Το νέο υλικό, που είναι μεταλλικό, έχει το πλεονέκτημα ότι είναι και ημιαγωγός για το ρεύμα. Οι ερευνητές δοκίμασαν διάφορους συνδυασμούς χημικών στοιχείων του Περιοδικού Πίνακα και κατέληξαν στον συνδυασμό πυριτίου-βορίου-αζώτου. Υπάρχουν δυνητικά πολλοί τρόποι να συνδυασθούν αυτά τα τρία στοιχεία και οι ερευνητές βρήκαν εκείνον που οδηγεί σε μια πολύ σταθερή δομή. Τα άτομα του υλικού είναι διευθετημένα σε εξαγωνικά σχήματα όπως στο γραφένιο, όμως -αντίθετα με το τελευταίο- τα εξάγωνα του επίπεδου πλέγματος των ατόμων έχουν άνισες πλευρές.

Η ύπαρξη πυριτίου στο υλικό βοηθά στην ευκολότερη ενσωμάτωσή του στη βιομηχανία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, κάτι που όμως θα πρέπει να φανεί στην πράξη, αφού πρώτα το υλικό πάρει σάρκα και οστά στο εργαστήριο.

Πηγή:  NeaDiatrofis