RMIT研究人員已經使用液態(tài)金屬制造出了幾個原子厚度的二維材料,這種二維材料是以前從未有過的。
這些驚人的突破不僅會徹底改變我們在研究的化學,而且可以應用于增強數(shù)據(jù)存儲和制造更快的電子行業(yè)方面?!笆暌淮巍钡陌l(fā)現(xiàn)已經在《科學》雜志出版了。
研究人員將金屬溶解在液態(tài)金屬中,以產生先前不會以層狀結構存在,并且易于剝離的非常薄的氧化物層。
一旦提取出來,這些氧化物層可以用作現(xiàn)代電子學中的晶體管組件。氧化層越薄,電子產品就越快。 更薄的氧化物層也意味著電子設備需要更少的功率。除此之外,氧化物層也用于制作智能電話上的觸摸屏。
該研究由RMIT工程學院的Kourosh Kalantar-zadeh教授和Torben Daeneke博士領導,他們與學生們在過去18個月一直用這種方法嘗試。
“當你用鉛筆寫字的時候,石墨會留下非常薄的薄片,稱為石墨烯,因為它們是天然存在的分層結構,所以很容易提取,”Daeneke說,“但是如果這些材料在自然中不存在會怎么樣?”
“在這里,我們發(fā)現(xiàn)了一種與眾不同但非常簡單的方法來創(chuàng)建原子厚度的材料薄片,這些材料并不是天然存在的分層結構。”
“我們使用鎵(類似于鋁的金屬)的無毒合金作為反應介質。這覆蓋了附加金屬的原子薄氧化物層的液態(tài)金屬表面,而不是天然存在的氧化鎵。
“然后可以通過簡單地用平滑表面接觸液態(tài)金屬來剝離該氧化物層。通過類似于在制造卡布奇諾起泡牛奶的過程,可以通過將空氣注入液態(tài)金屬來產生較大量的原子薄層。
這是一個非常便宜和簡單的過程,即使不是科學家,也可以在廚房爐子上完成。
“我可以把這些說明給我的母親,她可以在家里做到這一點?!边_內克說。
Kourosh Kalantar-zadeh教授說,現(xiàn)在這一發(fā)現(xiàn)將以前看不見的薄氧化物材料放在日常生活中,對未來科技有深刻的影響。
“我們預測,開發(fā)的技術大約適用于元素周期表的三分之一。這些原子極薄的氧化物中的許多是半導體或導電材料。
“半導體和電介質元件是當今電子和光學器件的基礎。使用原子薄的組件預計將使電子產品更好,更節(jié)能。這種技術能力以前從未有過。”
該突破也可以應用于催化——現(xiàn)代化工業(yè)的基礎,重整制造所有的化學產品,包括藥品、化肥和塑料。