Найден способ изготовлять «сэндвич» из несовместимых моноатомных слоев

Возглавляемый доктором Бабаком Анасори (Babak Anasori) коллектив факультета материаловедения Дрексельского университета (штат Пенсильвания) разработал метод, позволяющий комбинировать слои прежде структурно или электрически несовместимых материалов. Его эффективность они продемонстрировали, получив из молибдена, титана и углерода два абсолютно новых стабильных слоистых 2D-материала.

«Мы открыли, что поместив один или два атомных слоя переходного металла, такого как титан, между моноатомными слоями другого металла, например, молибдена, со скрепляющими их атомами углерода, можно получить стабильный материал, — разъясняет Анасори в журнале ACS Nano. — Было невозможно изготовить 2D-материал из всего лишь трех или четырех молибденовых слоев в таких структурах, но добавив слой титана в качестве соединяющего элемента, мы смогли синтезировать их».

Изобретенный учеными Дрекселя способ комбинирования разных материалов может иметь важные следствия: каждое новое сочетание моноатомных слоев обладает особыми характеристиками, и исследователи не без оснований надеются, что один или несколько таких материалов обнаружат настолько несоизмеримые с их размерами качества, что произведут революцию в будущих технологиях аккумуляторов, суперконденсаторов или сверхпрочных композитов для корпусов телефонов и пуленепробиваемых жилетов.

Анасори планирует изготовить множество материалов, заменив титан на другие металлы, такие как ванадий, ниобий или тантал. Теоретические расчеты, выполненные в центре FIRST Energy Frontier Окриджской национальной лаборатории, свидетельствуют, что новый метод позволяет получить 25 ранее невозможных комбинаций переходных металлов.

«Это открытие позволяет материаловедению и нантехнологии вторгнуться на ранее незастолбленную территорию исследований», — заявил Анасори.