Nowe materiały 2D pod lupą naukowców z Politechniki Warszawskiej

Materiały 2D pod lupą naukowców z Politechniki Warszawskiej Politechnika Warszawska

Zespół z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej bada nową grupę materiałów dwuwymiarowych – fazy MBenes. Ich unikalne i wciąż nie do końca rozpoznane właściwości mogą w przyszłości zostać wykorzystane m.in. w ochronie zdrowia czy ochronie środowiska.


Materiały dwuwymiarowe (2D) to bardzo cienkie płatki lub warstwy o grubości atomowej, praktycznie przeświecalne przez światło, a przy tym niezwykle wytrzymałe. Należy do nich np. grafen. Od kiedy został odkryty, cały czas poszukuje się kolejnych materiałów 2D.

Reklama

Fazy MBenes, podobnie jak znane nam od dziesięciu lat MXenes, to materiały przyszłości – zwraca uwagę prof. Jastrzębska. – Obie te grupy potrafią łączyć właściwości, które wydają się sprzeczne, jak np. przewodność elektryczna i perfekcyjna hydrofilowość powierzchni. 

Dzięki temu MBenes, w przeciwieństwie do całkowicie płaskiej struktury MXenes, mają strukturę bardziej rozbudowaną, np. trójwymiarową (3D).

Oznacza to, że na poziomie atomowym i komórki elementarnej istnieje cała gama różnych schematów dla położeń atomów boru – wyjaśnia prof. Jastrzębska. – Szczególnie dobrze to widać na zdjęciach SEM, na którym krawędzie płatków przypominają porowatą gąbkę.

Reklama

To zwiastuje niezwykle ciekawe właściwości w zakresie aktywności fizycznej (np. adsorpcja światła) czy chemicznej (reaktywność). Taka struktura to jednak także wyzwanie.

MBenes otrzymuje się z metodą chemicznego wytrawiania pierwiastka A z wielowarstwowej fazy MAB i wydawałoby się, że sprawa jest tak samo prosta jak w przypadku otrzymywania MXenes z faz MAX – wskazuje prof. Jastrzębska. – Niestety, trójwymiarowość struktury opartej na atomach boru utrudnia szybkie trawienie lub wręcz je uniemożliwia. Dlatego poszukujemy bardziej zaawansowanych metod syntezy i mamy na tym polu już pierwsze sukcesy.

Jakie? Naukowcy jeszcze nie mogą tego zdradzić. Tajemnicą nie jest jednak potencjał drzemiący w fazach MBenes.

Perspektywa wymiany popularnego węgla i azotu na bor stwarza nowe możliwości w zakresie wzajemnych relacji materiał – struktura – właściwość – mówi prof. Jastrzębska. – Oczekujemy, że unikalność i zagadkowość faz MBenes umożliwi nowe odkrycia w chemii i fizyce materiałów, a co za tym idzie – przekroczenie nieosiągalnych dotychczas parametrów dla nowych systemów funkcjonalnych i wysoko wydajnych materiałów, np. w ochronie zdrowia czy ochronie środowiska. Liczymy także na poprawienie wytrzymałości wyrobów opartych właśnie na tych materiałach.

Źródło:Politechnika Warszawska

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę