Kaksiulotteisia metalleja03.03.2020 Elektronimikroskooppikuva, joka osoittaa kullan nanohiukkasten ensisijaisen kerrostumisen siirtymämetalliditellurideille suhteessa vastaaviin disulfideihin. Penn Staten ja Purduen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uusia materiaaleja parantamaan yksittäisen atomin katalyysiä ja kontaktipintoja tulevaisuuden elektroniikalle. Materiaaleilla, jotka perustuvat kaksiulotteisiin siirtymämetallidikalkogenideihin (TMD), sisältäen disulfideja, diselenidejä ja tellurideja, on monia mielenkiintoisia ominaisuuksia. Ryhmä saosti jalometalli kultaa ja hopeaa kaksiulotteisille TMD-alustoille ja tutki metallien muodostumista ja kasvua TMD-pinnoilla. Kaikissa tapauksissa, paitsi yhdessä, metallit muodostivat nollaulotteisia nanohiukkasia, kuten teoria ennusti. Mutta ditelluriidille kerrostetun hopean tapauksessa hopea muodostui yhden atomikerroksen paksuuteen, joka peitti koko substraatin. Ryhmä uskoo saavutetun tietämyksen olevan hyödyllinen tärkeä yksittäisen atomin katalyysin parissa. Yhden atomin katalyytin nykyinen ongelma on, että kun katalyyttisten atomien tiheys kasvaa, niillä on taipumus muodostaa kokkareita, jotka ryhmittyvät nanopartikkeleiksi, mikä alentaa katalyyttistä aktiivisuutta. Koska yli 85 prosenttia kemikaaleista tuotetaan katalyysillä, yhden atomin prosessilla, joka ei ole kokkaroitunut, voisi olla valtavia etuja. Toinen paikka, jossa ihmiset haluaisivat käyttää tällaista materiaalia, on elektroniikka. Siellä on usein tehtävä kontakti metallilangan kanssa ja tällainen kasvu TMD:ssä antaa siihen tarvittavan kiinnityspisteen. "Kaksiulotteiset metallit ovat nouseva ala ja oli erittäin vaikeaa vakuuttaa ihmisiä siitä, että meillä oli kaksiulotteinen hopeakerros", kertoi Mauricio Terrones fysiikan professori ja arvostettu fysiikan, kemian sekä materiaalitieteen ja tekniikan professori, Penn Statessa. "Sitä ei tapahdu muiden materiaalien kanssa." Tulevaisuudessa tutkijat aikovat kokeilla muita metalleja, joilla on mielenkiintoisempia katalyyttisiä ominaisuuksia kuin hopealla. Aiheesta aiemmin: Tie tehokkaille 2D-puolijohderakenteille |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.