科學家說需要更多的研究來推進基于2D硼的未來技術(shù)
硼可能是元素,但它肯定不是基本的。南京航空航天大學的一個研究小組表示,這種名為borophene的元素的2D形式在能源,傳感器和信息存儲方面的應用前景巨大,但還需要做更多的工作。
他們于9月<>日在Nano Research Energy上發(fā)表了一篇關(guān)于硼酚基材料最新工作的綜述。
“硼酚是一種冉冉升起的新星單元素2D材料,”南京航空航天大學航空航天工程學院機械結(jié)構(gòu)力學與控制國家重點實驗室和智能納米材料與器件教育部實驗室教授郭安說。“盡管硼酚的實驗合成存在許多挑戰(zhàn),但近年來在能源、傳感和信息存儲領域取得了一些令人興奮的實驗進展。
根據(jù)Tai的說法,硼酚被預測具有幾種獨特的物理和化學性質(zhì),但沒有足夠的研究來實驗驗證這些特性。預測性能包括機械順應性、光學透明度、超高導熱性、超導性等。
“盡管硼吩在理論和實驗上取得了連續(xù)的突破,但由于其結(jié)構(gòu)的復雜性,其相關(guān)研究開始相對較晚,”Tai說,并指出穩(wěn)定的2D硼片于1997年首次報道。在此后的幾十年里,更穩(wěn)定的版本被理論化并實驗實現(xiàn)。“與硼酚的理論著作相比,其合成實驗滯后較長。2015年,我們小組首次報道了結(jié)晶和穩(wěn)定的單層硼片。
研究人員發(fā)現(xiàn)硼苯片表現(xiàn)出半導體特性。Tai說,各個小組的其他工作進一步推進了材料和所需的特性,但問題和挑戰(zhàn)仍然存在。
“盡管近年來硼酚基材料的實驗合成取得了一系列突破,但仍然難以獲得具有大面積,單晶和厚度可控的穩(wěn)定硼吩基材料,”Tai說,并解釋說這些是理想的品質(zhì),因為它們使實驗研究理論性質(zhì)變得更加容易。
除了提高硼酚基材料的質(zhì)量外,研究人員還建議致力于推進研究,重點是優(yōu)化材料在能源應用中的性能以及設備集成和潛在系統(tǒng)開發(fā)。
“很少有評論全面涵蓋硼苯基材料在應用領域的實驗發(fā)展,特別是能源,傳感器和信息存儲,”Tai說。“我們希望通過系統(tǒng)總結(jié)硼酚類應用現(xiàn)狀,不僅能激發(fā)進一步的探索,還能激發(fā)硼酚在其他應用領域的研究。
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