Reklama

Nauka

Naukowcy wykazali, że czasem im cieńszy nanomateriał, tym bardziej miękki

Grafen

Wikipedia

Grafen

Na przykładzie grafenu powszechnie uznaje się, że im mniej warstw atomowych, tym materiał twardszy i wytrzymalszy. Badacze z Polski i Hiszpanii udowodnili, że nie jest to regułą, a niektóre nanomateriały w miarę zmniejszania grubości stają się bardziej miękkie. To zaleta przy projektowaniu elastycznej elektroniki - mówią.

Bądź na bieżąco!

Zapisz się do newslettera

Badaniami kierował dr hab. Bartłomiej Graczykowski, prof. Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, który jest również stypendystą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Badając wytrzymałość mechaniczną materiałów w skali nano naukowcy pod lupę wzięli diselenek molibdenu (MoSe2) – jeden z tzw. materiałów van der Waalsa, które stosunkowo łatwo jest odwarstwiawiać i dojść do grubości rzędu kilku nanometrów (jeden nanometr to jedna miliardowa metra, czyli jedna milionowa milimetra).

Pomóż w rozwoju naszego portalu

Wspieram

„Powszechnie uznaje się - w oparciu o przykład grafenu, że twardość i wytrzymałość materiałów zbudowanych z zaledwie jednej lub kilku warstw atomowych przewyższa parametry ich pełnowymiarowych odpowiedników. Nasze badania pokazały jednak, że nie zawsze można spodziewać się wzmocnienia pewnych właściwości w skali nano. Wykazaliśmy, że w miarę stopniowego zmniejszania grubości diselenku molibdenu (do zaledwie trzech warstw molekularnych), stawał się on coraz bardziej miękki” – wyjaśnił fizyk.

Dodał, że podczas przejścia od materiału objętościowego do materiału o grubości trzech warstw molekularnych badany materiał zmiękł o około 30 proc. „Dotychczasowe badania teoretyczne nie dają jednoznacznych wyników co do tego zjawiska, dlatego jest to rozwojowa ścieżka i musimy zbadać również inne materiały van der Waalsa” – wskazał.

Jak mówił fizyk, metoda pomiarowa, którą naukowcy zastosowali do badania próbek materiału o stopniowo zmniejszanych wymiarach, jest znana od ponad stu lat. Nie była dotąd stosowana do takich badań.

„Jest to metoda całkowicie bezkontaktowa, która mierzy termiczne fale akustyczne w materiale (o częstotliwościach gigahercowych) i pozwala na wydobycie jego właściwości mechanicznych. Obecnie tylko my potrafimy stosować tę technikę do badań membran o grubości kilku nanometrów. A jest ona bardziej niezawodna i bardziej przydatna niż tradycyjne metody kontaktowe, ponieważ może dostarczyć zarówno informacji na temat właściwości mechanicznych, jak i danych o grubości membran” – twierdzi dr hab. Graczykowski.

Reklama

Jednak to, że materiał w skali nano staje się bardziej miękki nie zawsze jest problemem – uważa badacz. „Miękki materiał wprawdzie ma mniejszą wytrzymałość na rozerwanie, ale z drugiej strony jest bardziej giętki, co jest zaletą przy projektowaniu elastycznej elektroniki, która już wkrótce może zastąpić elektronikę opartą na krzemie” – ocenił.

Nanomateriały, takie jak np. diselenek molibdenu, mogą bowiem w przyszłości zastąpić krzem – podstawowy obecnie materiał do wytwarzania elektroniki.

„Poszukiwanie nanomateriału, który może być aletrnatywą dla krzemu to badanie przede wszystkim właściwości elektrycznych, a także cieplnych i mechanicznych. Z jednej strony wyznacznikiem jest tutaj duża wytrzymałość mechaniczna, z drugiej jednak zależy nam na skończonym czasie życia i prostym recyklingu takiego materiału. Nauka o nanomateriałach się prężnie rozwija, ale to wciąż głównie etap badań podstawowych” – podsumował dr hab. Graczykowski.

Badania pod kierunkiem dra hab. Graczykowskiego prowadzone są na Uniwersytecie Adama Mickiewicza (UAM) w Poznaniu oraz w Katalońskim Instytucie Nanonauki i Nanotechnologii (ICN2) w Barcelonie w Hiszpanii. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie "Advanced Materials".

Podziel się:

Oceń:

+3 -1
2021-10-15 20:20

[ TEMATY ]

Wybrane dla Ciebie

Pod skrzydłami nestora polonii

Monika Książek

Więcej ...

Co z postem w Wielką Sobotę?

Niedziela łowicka 15/2004

monticellllo/pl.fotolia.com

Więcej ...

Jerozolima: skromniejsze obchody Wielkiego Tygodnia z powodu wojny w Strefie Gazy

2024-03-29 15:23
Krzyż na Bazylika Grobu Bożego w Jerozolimie

Łukasz Głowacki

Krzyż na Bazylika Grobu Bożego w Jerozolimie

Pośród wojny i napięć, chrześcijanie w Jerozolimie rozpoczęli uroczystymi ceremoniami „święte trzy dni” poprzedzające Wielkanoc. W Wielki Czwartek przed południem Mszy św. Wieczerzy Pańskiej w bazylice Grobu Pańskiego przewodniczył łaciński patriarcha Jerozolimy kard. Pierbattista Pizzaballa, zgodnie z obowiązującym status quo, które reguluje czas modlitwy sześciu wyznań chrześcijańskich w sanktuarium.

Więcej ...

Reklama

Najpopularniejsze

Nowenna do Miłosierdzia Bożego

Wiara

Nowenna do Miłosierdzia Bożego

Ponad 50 tysięcy widzów w polskich kinach na pokazach 4....

Wiara

Ponad 50 tysięcy widzów w polskich kinach na pokazach 4....

Dziś Wielki Piątek - patrzymy na krzyż

Kościół

Dziś Wielki Piątek - patrzymy na krzyż

Całun Turyński – badania naukowe potwierdzają, że nie...

Wiara

Całun Turyński – badania naukowe potwierdzają, że nie...

Bratanek Józefa Ulmy o wujku: miał głęboką wiarę,...

Kościół

Bratanek Józefa Ulmy o wujku: miał głęboką wiarę,...

Jak przeżywać Wielki Tydzień?

Wiara

Jak przeżywać Wielki Tydzień?

Świadectwo Abby Johnson: to, że zobaczyłam aborcję na...

Wiara

Świadectwo Abby Johnson: to, że zobaczyłam aborcję na...

Komisja Liturgiczna: apel do kapłanów o wygłaszanie...

Kościół

Komisja Liturgiczna: apel do kapłanów o wygłaszanie...

Roxie Węgiel: Wiara w Boga wyznacza mi kierunek życia

Wiara

Roxie Węgiel: Wiara w Boga wyznacza mi kierunek życia