Двумерный металл: материал, которого нет в природе
Двумерные материалы толщиной всего в несколько атомов известны ученым уже на протяжении трех лет. Исследование, которое привело к этой невероятной находке, возглавляли профессор Курош Калантар-Заде и д-р Торбен Данеке из инженерной школы RMIT (Австралия). Наряду со своими учениками они корпели над разработкой материала более года.
Вы, наверное, сразу зададитесь вопросом: почему работа по созданию двумерных материалов «уникальна», когда ученым уже давно удалось получить вполне себе плоский графен? Поясняем: графен – естественный слой, который легко извлечь из графита именно по причинам того, что природа сама заботливо «уложила» атомы в удобную плоскую форму. В данном же случае речь идет о материалах, которые не существуют в двумерной форме даже в составе более сложных систем.
Но как ученым удалось создать нечто подобное? На помощь им пришла довольно простая, но действенная методика. Команда растворила металлы в других жидких металлах, создав тем самым очень тонкие оксидные слои, отделяющиеся друг от друга. Особых технических навыков это не требует, так что любой при должной сноровке и наличии ресурсов сможет сделать это – но зачем?
Улучшение электроники
Новый материал послужит в первую очередь как инструмент для химических преобразований, он также может сыграть очень важную роль в создании электроприборов нового поколения. Отслоившиеся оксидные пленки можно использовать в качестве транзисторных компонентов в электронике, позволив им проводить быстрее проводить сигнал и одновременно снизив общие затраты энергии. Также оксидные слои уже используются для создания сенсорных экранов, так что ультра-тонкие материалы смогут повысить их чувствительность.
По словам профессора Калантара-Заде, «новая технология применима примерно к трети элементов периодической таблицы». Многие оксидные пленки атомарной толщины представляют собой полупроводниковые или диэлектрические материалы. В свою очередь, это основа для современных электронных и оптических устройств, так что в будущем, если подобная технология найдет свое применение в промышленности, нас ожидает резкое увеличение энергоэффективности приборов.
Но не ищите двумерный металл в своем новом смартфоне или где-либо еще. Пока рано. Конечно, при всей перспективности нового исследования на практике может пройти еще очень много времени перед тем, как это открытие послужит реальной практической пользе и будет использована в бытовых приборах. Разумеется, ему предстоит пройти ряд серьезных проверок и испытаний: пускай такие открытия и случаются раз в десять лет, они всегда требуют подробного анализа и труда множества ученых, чтобы наконец поступить на службу человеку.