Mükemmel bir kruvasanın sırrı, her biri tereyağı serpiştirilmiş mümkün olduğu kadar çok katmandadır. Benzer şekilde, yeni uygulamalar için umut vaat eden bir malzeme, bilim adamlarının çeşitli amaçlar için aralarına farklı iyonlar kaydırabildiği birçok ince metal katmanından yapılır. Bu, onları gelecekteki yüksek teknoloji elektronik veya enerji depolama için potansiyel olarak çok faydalı kılar.
Yakın zamana kadar, “max-eens” olarak telaffuz edilen MXenes olarak bilinen bu malzemeler, iyi kruvasanlar kadar emek yoğundu.
MXene’ler 2011’de keşfedildi. Chicago Üniversitesi MXene’lerin daha az toksik yan ürünle çok daha hızlı ve kolay bir şekilde nasıl yapıldığını gösterir. Araştırma yayınlandı Bilim. ABD Ulusal Bilim Vakfı, birkaç hibe yoluyla finansman desteği sağladı.
Genellikle, altın veya titanyum gibi bir metal, atomik incelikte levhalar oluşturmak üzere tıraşlandığında, metal gibi davranmayı bırakır. Ancak MXene’lerdeki alışılmadık derecede güçlü kimyasal bağlar, elektriği güçlü bir şekilde iletmek gibi metalin yeteneklerini korumalarına izin verir.
Ayrıca kolayca özelleştirilebilirler. Chenkun Zhou ile birlikte makalenin ilk yazarı olan kimyager Di Wang, “Örneğin, enerji depolamak için kullanmak üzere katmanların arasına iyonlar koyabilirsiniz” dedi.
Bu avantajlar, MXene’leri örneğin elektriği depolamak veya elektromanyetik dalga girişimini engellemek gibi yeni cihazlar oluşturmak için kullanışlı hale getirebilir. Önceden, MXen yapmanın tek yolu, karışımı 3.000 Fahrenheit dereceye kadar ısıtmak ve üretimdeki en tehlikeli kimyasallardan biri olan hidroflorik asit içinde yıkamak da dahil olmak üzere yoğun sentez adımlarını içeriyordu.
Dmitri Talapin, “Laboratuvarda deneyler için birkaç gram yapıyorsanız bu sorun değil, ancak ticari ürünlerde kullanmak için büyük miktarlarda yapmak istiyorsanız, bu önemli bir aşındırıcı atık imha sorunu haline gelir,” dedi. kağıt.
Ekip, daha verimli ve daha az toksik bir yöntem tasarlamak için kimya ilkelerini, özellikle de bir reaksiyon sırasında boşa harcanan atom sayısını en aza indirmeyi amaçlayan “atom ekonomisi”ni kullandı. Daha kolay, daha az toksik yöntem, bilim adamlarının yeni MXene çeşitleri yaratması ve keşfetmesi için yeni yollar açar.
Araştırmacılar, keşiflerinin yeniliği teşvik edeceğini ve MXene’leri günlük elektronik ve cihazlarda kullanmanın yolunu açacağını umuyorlar.
NSF, hibeler yoluyla finansman desteği sağladı 2004880, 1831406, 2011854, 0959470, 1626065 Ve 1848306.