Επίπεδο βόριο από τους αριθμούς:Οι ερευνητές υπολογίζουν τι θα χρειαζόταν για να δημιουργήσουν νέο 2-διαστάσεων υλικό
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, το Μπέρκλεϊ, το Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας και το Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν έχουν υπολογίσει τις ιδιότητες ενός νέου δισδιάστατου υλικού από άτομα βορίου. Το υλικό, που ονομάζεται "Flat Boron", προβλέπεται να είναι υπεραγωγός με υψηλή κρίσιμη θερμοκρασία, που σημαίνει ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί νέες ηλεκτρονικές συσκευές που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά προσομοιώσεις υπολογιστών για να υπολογίσουν τα επίπεδα ενέργειας των ατόμων βορίου σε διαφορετικές διαμορφώσεις. Διαπίστωσαν ότι η πιο σταθερή διαμόρφωση είναι ένα επίπεδο φύλλο ατόμων βορίου, με κάθε άτομο να συνδέεται με τρία άλλα άτομα. Αυτή η δομή είναι παρόμοια με τη δομή του γραφένιου, ένα δισδιάστατο υλικό από άτομα άνθρακα που είναι επίσης υπεραγωγός.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έπειτα τις προσομοιώσεις υπολογιστών τους για να υπολογίσουν τις ηλεκτρονικές ιδιότητες του επίπεδου βορίου. Διαπίστωσαν ότι το υλικό έχει υψηλή πυκνότητα καταστάσεων σε επίπεδο Fermi, το οποίο είναι το επίπεδο ενέργειας στο οποίο τα ηλεκτρόνια είναι πιο πιθανό να βρεθούν. Αυτή η υψηλή πυκνότητα των καταστάσεων είναι απαραίτητη για ένα υλικό να είναι υπεραγωγός.
Οι ερευνητές υπολόγισαν επίσης την κρίσιμη θερμοκρασία του επίπεδου βορίου. Διαπίστωσαν ότι η κρίσιμη θερμοκρασία είναι περίπου 10 Kelvin, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία άλλων γνωστών υπεραγωγών. Αυτό σημαίνει ότι το επίπεδο βόριο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων ηλεκτρονικών συσκευών που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.
Τα ευρήματα των ερευνητών δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Communications. Πιστεύουν ότι το Flat Boron θα μπορούσε να είναι ένα πολλά υποσχόμενο νέο υλικό για χρήση σε ηλεκτρονικές συσκευές και εργάζονται επί του παρόντος σε τρόπους συνθέσεως του υλικού.
Πιθανές εφαρμογές του Flat Boron
Το Flat Boron έχει μια σειρά πιθανών εφαρμογών σε ηλεκτρονικές συσκευές. Αυτές οι εφαρμογές περιλαμβάνουν:
* Superconductivity: Το Flat Boron προβλέπεται να είναι υπεραγωγός με υψηλή κρίσιμη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί νέες ηλεκτρονικές συσκευές που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.
* τρανζίστορ: Το Flat Boron θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή νέων τρανζίστορ, τα οποία είναι τα βασικά δομικά στοιχεία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Τα επίπεδη τρανζίστορ βορίου θα μπορούσαν να είναι ταχύτερα και πιο αποτελεσματικά από τα παραδοσιακά τρανζίστορ πυριτίου.
* μπαταρίες: Το Flat Boron θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί νέες μπαταρίες με υψηλότερες πυκνότητες ενέργειας από τις παραδοσιακές μπαταρίες.
* ηλιακά κύτταρα: Το επίπεδο βόριο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να κατασκευαστεί νέα ηλιακά κύτταρα που είναι πιο αποτελεσματικά από τα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα.
Οι ερευνητές εργάζονται επί του παρόντος για τρόπους συνθέσεως επίπεδου βορίου και πιστεύουν ότι το υλικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε εμπορικές εφαρμογές μέσα στα επόμενα χρόνια.
