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.

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).

„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".

2021-10-15 20:20

[ TEMATY ]

Wybrane dla Ciebie

Brazylia: jutro odbędzie się beatyfikacja 20-letniej Izabeli Krystyny Mrad Campos

2022-12-09 16:32
Isabel Cristina Mrad Campos

Wikipedia/autor: Bastião Já Sabe na licencji Creative Commons

Isabel Cristina Mrad Campos

W sobotę 10 grudnia podczas Mszy św. polowej w Barbacena w Brazylii arcybiskup-senior Aparecidy kard. Raymundo Damasceno Assis ogłosi błogosławioną urodzoną w tym mieście Izabelę Krystynę Mrad Campos. W 1982 w wieku 20 lat została ona zamordowana, broniąc się przed wykorzystywaniem seksualnym i gwałtem.

Więcej ...

BBC: zakonnica z Watykanu na liście najbardziej wpływowych kobiet 2022 roku

2022-12-09 17:08

en.wikipedia.org

Podsekretarz Synodu Biskupów s. Nathalie Becquart znalazła się na liście stu najbardziej inspirujących i wpływowych kobiet 2022 roku. Światowy ranking przygotowała po raz dziesiąty BBC.

Więcej ...

Zamordowana w Boliwii Helena Kmieć może zostać błogosławioną

2022-12-09 17:20

Fundacja im. Heleny Kmieć

Rozpoczęła się faza przygotowawcza do procesu beatyfikacyjnego Heleny Kmieć. Dekretem abp. Marka Jędraszewskiego powołano postulatora tego procesu, którym został ks. dr Paweł Wróbel SDS.

Więcej ...

Reklama

Najpopularniejsze

Kraków: ruszyły przygotowania do procesu beatyfikacyjnego...

Kościół

Kraków: ruszyły przygotowania do procesu beatyfikacyjnego...

Kolęda w archidiecezji warszawskiej – często na nowych...

Kościół

Kolęda w archidiecezji warszawskiej – często na nowych...

Pierwszy czciciel Pani z Guadalupe

Święci i błogosławieni

Pierwszy czciciel Pani z Guadalupe

Watykan: Papież Franciszek popłakał się modląc się o...

Kościół

Watykan: Papież Franciszek popłakał się modląc się o...

Kuria w Kielcach bada sprawę w związku ze zmianą barwy...

Niedziela Kielecka

Kuria w Kielcach bada sprawę w związku ze zmianą barwy...

Proroctwo św. Andrzeja Boboli. Czy wypełniły...

Kościół

Proroctwo św. Andrzeja Boboli. Czy wypełniły...

Godzina Łaski

Kościół

Godzina Łaski

Nakazane święta kościelne w 2022 roku

Kościół

Nakazane święta kościelne w 2022 roku

Jezuici: zakaz działalności publicznej dla o. Marko Ivana...

Kościół

Jezuici: zakaz działalności publicznej dla o. Marko Ivana...