Onko boorinitridi uusi hiili? Visio, kohdistettu
Jun 05, 2023
Grafeenin tavoin kuusikulmainen boorinitridillä on kanalankaa muistuttava molekyylirakenne. Grafeenissa tämä kanan lankarakenne on valmistettu kokonaan hiiliatomeista, jotka on järjestetty toistuvaksi kuusikulmioksi. hBN:n kuusikulmiot koostuvat vuorottelevista boorin ja typen atomeista. Viime vuosina tutkijat ovat havainneet, että kaksiulotteisilla hBN-levyillä on poikkeukselliset lujuus-, jäykkyys- ja kimmoisuusominaisuudet korkeissa lämpötiloissa. Kun hBN-levyt rullataan nanoputkimuotoon, nämä ominaisuudet paranevat entisestään, varsinkin kun nanoputket ovat kohdakkain, kuten pieniä puita tiheässä metsässä.
Mutta tapojen löytäminen vakaiden, korkealaatuisten BNNT:iden syntetisoimiseksi on osoittautunut haastavaksi. Kourallinen pyrkimyksiä tehdä niin on tuottanut heikkolaatuisia, kohdistamattomia kuituja.
"Jos voit kohdistaa ne, sinulla on paljon paremmat mahdollisuudet hyödyntää BNNT:n ominaisuuksia massamittakaavassa todellisten fyysisten laitteiden, komposiittien ja kalvojen valmistamiseksi", Wardle sanoo.
Vuonna 2020 Rong Xiang ja kollegat Tokion yliopistosta havaitsivat voivansa tuottaa korkealaatuisia boorinitridin nanoputkia käyttämällä ensin tavanomaista kemiallista höyrypinnoitusmenetelmää kasvattaakseen metsää lyhyistä, muutaman mikronin pituisista hiilinanoputkista. Sitten he pinnoittivat hiilipohjaisen metsän boorin ja typpikaasun "esiasteilla", jotka uunissa korkeissa lämpötiloissa paistettaessa kiteytyivät hiilinanoputkiin muodostaen korkealaatuisia kuusikulmainen boorinitridin nanoputkia, joiden sisällä oli hiilinanoputkia.
