Νανοφύλλα πάχους ενός ατόμου φέρνουν μια νέα εποχή στην ηλεκτρονική και τη βιομηχανία

Πρώτα ήρθε το γραφένιο, μια εξωτική μορφή του άνθρακα που έχει τη μορφή φύλλων, πάχους ενός μόνο ατόμου. Τώρα, Αμερικανοί ερευνητές ανακοινώνουν ότι δημιούργησαν δισδιάστατα φύλλα από μια πληθώρα άλλων υλικών, κατάλληλα μεταξύ άλλων για ηλεκτρονικά κυκλώματα και σούπερ μπαταρίες.

«Λόγω των εξαιρετικών ηλεκτρονικών ιδιοτήτων του, το γραφένιο τραβά όλη την προσοχή. Στην πραγματικότητα όμως υπάρχουν εκατοντάδες άλλα υλικά με στρωματική δομή που θα μας επέτρεπαν να δημιουργήσουμε νέες τεχνολογίες» δήλωσε η ρωσίδα Valeria Nicolosi του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης.

Η ομάδα της έφτιαξε «νανοφύλλα» πάχους ενός ατόμου, κατασκευασμένα από υλικά που σχηματίζουν τείνουν να διατάσσονται σε στρώματα, όπως το νιτρίδιο του βορίου, το διθειούχο μολυβδένιο και το τελλουριούχο βισμούθιο.

Οι επιστήμονες, εξηγεί η Nicolosi, προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να δημιουργήσουν μονοατομικά φύλλα από αυτά τα υλικά, καθώς η διάταξη αυτή αποκαλύπτει τις ασυνήθιστες ηλεκτρικές και θερμοηλεκτρικές τους ιδιότητες.

Η νέα μέθοδος, βασισμένη σε κοινούς διαλύτες και παλμούς υπερήχων, είναι απλή, φθηνή, γρήγορη και κατάλληλη για βιομηχανική χρήση, επισημαίνουν οι ερευνητές.

«Από τις πολλές πιθανές εφαρμογές αυτών των νέων νανοφύλλων, η σημαντικότερη είναι ίσως η χρήση τους ως θερμοηλεκτρικών υλικών» αναφέρει σε ανακοίνωσή του ο Jonathan Coleman, συνεργάτης της Nicolosi από το Κολέγιο Trinity του Δουβλίνου.

Τα νέα υλικά θα μπορούσαν για παράδειγμα να χρησιμοποιηθούν σε συσκευές που δεσμεύουν και αξιοποιούν τη χαμένη θερμότητα από εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής, στα οποία οι απώλειες ενέργειας κυμαίνονται από 50 έως 70 τοις εκατό.

Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε «υπερπυκνωτές», μπαταρίες νέας γενιάς που θα μπορούσαν για παράδειγμα να κινούν ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Δισδιάστατα φύλλα από διάφορα υλικά είχαν αναπτυχθεί και στο παρελθόν, βασίζονταν όμως σε χρονοβόρες, δαπανηρές και αναποτελεσματικές μεθόδους.

Η νέα τεχνική «προσφέρει χαμηλά κόστη, πολύ υψηλές αποδόσεις και πολύ υψηλό ρυθμό παραγωγής -σε διάστημα δύο ωρών, και με μόλις 1 χιλιοστογραμμάριο υλικού, δισεκατομμύρια επί δισεκατομμυρίων μονοατομικών φύλλων, που μοιάζουν με το γραφένιο, μπορούν να δημιουργηθούν ταυτόχρονα» επισήμανε η Nicolosi.

*Το Νόμπελ Φυσικής 2010 απονεμήθηκε σε δύο φυσικούς ρωσικής καταγωγής, τον Αντρέ Γκέιμ και τον Κονσταντίν Νοβοσέλοφ, ως αναγνώριση για τα «επαναστατικά τους πειράματα που αφορούν το δισδιάστατο υλικό γραφένιο»

Πηγή

Posted in: επιστήμη, Τεχνολογία