Materiali, ki imajo en atom debel, še niso presegli znanstvenih laboratorijev, vendar so njihove možnosti zelo jasne. Navdušeni nad zmagom nad grafenom so fiziki začeli izumljati druge dvodimenzionalne strukture, ki bi lahko našle zelo nepričakovane aplikacije.
2D gradivo naredi elektronsko napravo še bolj miniatizirano. To je njegova prednost - in ne edina - pred navadnimi, voluminoznimi telesi. Ultra tanka plast snovi pridobi nove optične, mehanske in elektronske lastnosti.
Predstavljajte si prazno polico za knjige. Očitno lahko knjige postavimo le na police. V tem primeru gre za energijske vrednosti, ki postanejo elektronom na voljo, če se velikost telesa zmanjša na minimalne vrednosti, na primer na premer atoma. Tako se manifestira načelo dimenzijske kvantizacije.
Sendvič z grafenom se obrne …
Od dvodimenzionalnih materialov, ustvarjenih do danes, ima samo grafen komercialne možnosti. Poleg tega znanstveniki predlagajo, da se obseg tega gradiva ne omeji na elektroniko. Kaj pa grafen telesni oklep? Ideja je na prvi pogled čudna - nenazadnje je to mehak material, pravzaprav grafit, iz katerega so narejeni svinčniki. Toda dve plasti grafena, zložene skupaj, bosta pokazala popolnoma neverjetne lastnosti: izredno trdoto, ko je pritisk nanje, in prožnost po oslabitvi udarca. To so pred kratkim pokazali znanstveniki iz ZDA in Evrope. Da bi tvorili dvoslojni grafen, so ustvarili pritisk od enega do 10 gigapaskalov z diamantno palico, kar je primerljivo s padcem stostotonske plošče na kvadratni meter površine.
Toda strukture treh, štirih in petih grafenskih slojev niso pokazale takšnih lastnosti. Izkazalo se je, da je nenavadna trdnost novega materiala posledica spremembe "oblike" orbitov elektronov, kar je v drugih konfiguracijah plasti nemogoče.
Promocijski video:
Ravna žarnica in prilagodljiv zaslon
"Tanji, bolj prilagodljivi in svetlejši" so moto sodobnih proizvajalcev zaslonov, kar pomeni, da jih bodo morda zanimali 2D materiali. Toda kako narediti, da svetlejo svetlo? To so uspeli strokovnjaki na dunajski univerzi, ki so razvili svetlobni vir iz molibdenovega sulfida (MoS2) z debelino enega atoma.
Risba molekulske strukture molibdenovega disulfida / Depositphotos / ogwen.
Fiziki so kovinske elektrode pritrdili na enoplast te snovi in v vakuumu obesili celotno strukturo. S prehodom električnega toka skozi njo so prisilili molibdenov sulfid, da se segreva in oddaja svetlobo. Res je, zasijal je le del filma, katerega dolžina ni presegla 150 nanometrov. Toda drzne težave so se začele! Avtorji študije obljubljajo, da bodo dvodimenzionalni molibdenov sulfid postali bolj verodostojni, na njem preizkusili novo vrsto svetlobnih oddajnikov, nato pa ga bo mogoče vključiti v mikro vezja, iz katerih bodo nekega dne nastali prožni in svetli prikazovalniki, ki imajo en debel atom.