Предсказаны сотни новых одноатомных материалов — Naked Science
13.02.2018
Редакция

Предсказаны сотни новых одноатомных материалов

Теоретические расчеты предсказали множество новых двумерных материалов, не менее перспективных, чем графен.

1434821851947
©Wikipedia

Графен постоянно называют «материалом будущего», хотя технологии получения больших образцов в промышленных количествах до сих пор не созданы. Тем не менее графен – одноатомный слой углерода – демонстрирует потрясающие свойства: электропроводность лучше меди, прочность выше стали и т. д. Не менее интересны и другие двумерные кристаллы, полученные за последнее время, такие как борофен, силицен или дисульфид гафния.

 

В новой работе европейских ученых предсказываются сотни таких материалов с самыми разными полезными свойствами. Об этом Николя Моне (Nicolas Mounet) из Федеральной политехнической школы Лозанны и его коллеги пишут в статье, опубликованной журналом Nature Nanotechnology.

 

В самом деле, множество плоскостей графена, уложенных «стопкой», образуют всем известный и широко распространенный графит. В поисках аналогичных структур ученые проанализировали информацию, собранную в открытых базах данных, содержащих сведения о примерно 108 тыс. трехмерных кристаллических структур.

 

Авторов интересовали кристаллы, ковалентные связи между атомами которых в плоском слое чрезвычайно прочны, тогда как сами слои соединяют достаточно слабые силы Ван дер Ваальса – как у того же графита и его графеновых плоскостей. Специально разработанный компьютерный алгоритм позволил выделить около 5600 подходящих кристаллических структур. Более точные расчеты межатомных связей сузили результат уже до 1825 вариантов.

 

Среди них ученые обнаружили структурные аналоги различных известных одноатомных материалов, связи между атомами в которых очень схожи – в частности, 13 аналогов двумерного дисульфида молибдена (перспективный полупроводник). Для оценки были проведены расчеты свойств 258 предсказанных двумерных материалов. 166 из них оказались полупроводниками с шириной запрещенной зоны от 0 до 1,5 эВ, а 92 материала – проводниками.

 

Трудно сказать, насколько легко будет получить какие-то из этих перспективных структур. Но если хотя бы десятую их долю удастся произвести и использовать на практике, это будет огромным технологическим прорывом, который почувствует каждый из нас.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 09:45
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: