Da li je bor nitrid novi ugljenik? Vizija, usklađena
Jun 05, 2023
Poput grafena, heksagonalni bor nitrid ima molekularnu strukturu koja liči na pileću žicu. U grafenu, ova konfiguracija pileće žice je u potpunosti napravljena od atoma ugljika, raspoređenih u ponavljajući uzorak šesterokuta. Za hBN, heksagoni se sastoje od naizmjeničnih atoma bora i dušika. Posljednjih godina istraživači su otkrili da dvodimenzionalni listovi hBN-a pokazuju izuzetna svojstva čvrstoće, krutosti i otpornosti na visokim temperaturama. Kada se listovi hBN umotaju u oblik nanocijevi, ova svojstva se dodatno poboljšavaju, posebno kada su nanocijevi poravnate, poput malih stabala u gusto zbijenoj šumi.
Ali pronalaženje načina za sintetizaciju stabilnih, visokokvalitetnih BNNT-a pokazalo se izazovnim. Nekoliko pokušaja da se to učini proizvelo je niskokvalitetna, neusklađena vlakna.
"Ako ih možete uskladiti, imate mnogo veće šanse da iskoristite svojstva BNNT-a na masovnoj skali da napravite stvarne fizičke uređaje, kompozite i membrane", kaže Wardle.
Godine 2020. Rong Xiang i kolege sa Univerziteta u Tokiju otkrili su da mogu proizvesti visokokvalitetne nanocijevi bor nitrida tako što će prvo koristiti konvencionalni pristup hemijskog taloženja pare kako bi uzgajali šumu kratkih, nekoliko mikrona dugih ugljikovih nanocijevi. Zatim su premazali šumu baziranu na ugljiku "prekursorima" bora i plinovitog dušika, koji su se, pečeni u pećnici na visokim temperaturama, kristalizirali na ugljičnim nanocijevima da bi se formirale visokokvalitetne nanocijevi od heksagonalnog borovog nitrida s ugljičnim nanocijevima unutar.