РИА Новости. Ученые из США придумали новый «плоский» материал, аналогичный графену и превосходящий его по некоторым свойствам, используя атомы трех разных элементов – кремния, азота и бора, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review B.
Молекулярная структура графена
© Fotolia/ arsdigital
«Мы использовали компьютерные симуляции для того, чтобы выяснить, разорвутся ли связи между компонентами этого материала или нет, и этого не случилось. Даже когда мы нагрели его до тысячи градусов Цельсия, он все равно не разрушился», — заявил Мадху Менон (Madhu Menon) из университета Кентукки в Лексингтоне (США).
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Не все уникальные свойства графена оказались полезными — к примеру, неожиданным образом оказалось, что графен крайне тяжело превратить в полупроводник, что делает его малопригодным для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света. Кроме того, графен нельзя растягивать из-за очень высокой хрупкости. Эти ниши сегодня постепенно заполняются другими «плоскими» материалами, похожими на графен, — нитридом бора, сульфидом молибдена и другими бинарными соединениями.
Менон и его коллеги нашли еще один возможный вариант для «замены» графена, изучая в виртуальной реальности свойства крайне необычного материала, состоящего из трех разных элементов – кремния, азота и бора. По своей структуре он напоминает набор из толстых «палочек», двух связанных между собой атомов кремния, скрепленных друг с другом небольшими «нитями» из соединенных атомов азота и бора.
Этот «кузен» графена выглядит крайне необычно на атомном уровне – из-за различных размеров каждого из трех видов атомов его шестигранные ячейки будут обладать неправильной формой, но при этом они будут обладать всеми свойствами графеновых шестигранников – сверхвысокой электропроводностью, прочностью, стойкостью к химическим воздействиям и почти идеальной прозрачностью.
В отличие от графена, этот «тройной» материал можно легко превратить в полупроводник, покрыв поверхность листа другими химическими элементами. В этом отношении материал Менона и его коллег выгодно отличается от графена, нитрида бора и других «плоских» материалов, которые можно использовать или только в качестве базы для электроники, или только для создания солнечных батарей.
Пока данный материал существует лишь в компьютерной модели, однако группа Менона активно сотрудничает с материаловедами из университета Луисвилля (США) для того, чтобы воплотить свою задумку в реальность. В ближайшее время, как надеется Менон, ученым удастся создать первые образцы этого «конкурента» графена.
Источник: РИА Новости
