Vật Chất Không Thể Tạo Ra Có Thể Có Bên Trong Bánh Sandwich Graphene – “Đây Quả Thật Là Những Khoảng Thời Gian Thú Vị!”

Việc thiết kế các vật liệu mới cho phép cải thiện hiệu quả của các ứng dụng đã biết hoặc các ứng dụng hoàn toàn mới đã vượt xa tầm với của các vật liệu hiện có trước đây. Thật vậy, hàng chục nghìn vật liệu thông thường như kim loại và hợp kim của chúng đã được xác định trong một trăm năm qua. Một số lượng vật liệu 2D tương tự đã được dự đoán là tồn tại, nhưng tính đến thời điểm hiện tại, chỉ một phần nhỏ trong số đó được tạo ra trong các thí nghiệm. Một lý do cho điều này là sự không ổn định của nhiều loại vật liệu này trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Trong nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp Iodua hình cốc 2D được ổn định trong một bánh sandwich graphene , đây là ví dụ đầu tiên về một vật liệu không tồn tại trong điều kiện phòng thí nghiệm bình thường. Quá trình tổng hợp sử dụng khoảng cách giữa các lớp lớn của nhiều lớp graphene bị oxy hóa, cho phép các nguyên tử iốt và đồng khuếch tán vào khoảng trống và phát triển vật liệu mới. Các lớp graphene ở đây có vai trò quan trọng tạo áp lực lớn lên vật liệu được kẹp và do đó trở nên ổn định. Cấu trúc bánh sandwich kết quả được hiển thị trong hình minh họa bên dưới.

Kimmo Mustonen, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Thường xuyên như vậy, khi chúng tôi lần đầu tiên nhìn thấy vật liệu mới trong hình ảnh hiển vi của mình, đó là một điều ngạc nhiên. “Chúng tôi đã mất khá nhiều thời gian để tìm ra cấu trúc chính xác là gì. Điều này cho phép chúng tôi cùng với công ty Danubia NanoTech, do Viera Skákalová đứng đầu, thiết kế một quy trình hóa học để sản xuất nó trên quy mô lớn ”, ông tiếp tục. Tìm hiểu cấu trúc là nỗ lực chung của các nhà khoa học từ các trường Đại học Vienna, Tübingen, Antwerp và CY Cergy Paris. “Chúng tôi đã phải sử dụng một số kỹ thuật kính hiển vi điện tử để đảm bảo rằng chúng tôi thực sự nhìn thấy một lớp đơn chất của đồng và i-ốt và để trích xuất vị trí nguyên tử chính xác trong 3D, bao gồm cả các phương pháp mới nhất mà chúng tôi đã phát triển gần đây”, tác giả chính thứ hai, Christoph Hofer cho biết thêm .

Sau iốt đồng 2D, các nhà nghiên cứu đã mở rộng phương pháp tổng hợp để sản xuất các vật liệu 2D mới khác. “Phương pháp này dường như thực sự phổ biến, cung cấp quyền truy cập vào hàng chục vật liệu 2D mới. Đây là những khoảng thời gian thực sự thú vị! ” Kimmo Mustonen kết luận.

Tham khảo: “Hướng tới vật liệu phân lớp kỳ lạ: 2D Cuprous Iodide” của Kimmo Mustonen, Christoph Hofer, Peter Kotrusz, Alexander Markevich, Martin Hulman, Clemens Mangler, Toma Susi, Timothy J. Pennycook, Karol Hricovini, Christine Richter, Jannik C. Meyer, Jani Kotakoski và Viera Skákalová, ngày 7 tháng 12 năm 2021, Vật liệu nâng cao .
DOI: 10.1002 / adma.202106922

Theo Scitechdaily