همکاری صنعت و دانشگاه برای توسعه ساختار‌های دوبعدی جدید

با همکاری شرکت دانوبیا نانوتک، محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق به توسعه روشی به منظور تولید ساختار‌های دوبعدی جدید شدند.

کد خبر: ۹۹۳۸۱۰

چهارشنبه - ۱۳ بهمن ۱۴۰۰ / February 02, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با همکاری شرکت دانوبیا نانوتک، محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق به توسعه روشی به منظور تولید ساختار‌های دوبعدی جدید شدند.

محققان دانشگاه وین با همکاری دانشگاه‌های توبینگن، آنتورپ و همکاری با شرکت دانوبیا نانوتک (Danubia NanoTech)، روشی مبتنی بر گرافن برای تولید مواد دوبعدی توسعه داده‌اند. آن‌ها قبلاً یک ماده دوبعدی جدید از اتم‌های مس و ید که بین دو ورقه گرافن قرار گرفته‌اند، تولید کرده‌اند.

به دنبال یدید مس دو بعدی، محققان این روش سنتز را برای تولید مواد دو بعدی جدید گسترش داده‌اند. کیمو موستونن، نویسنده اصلی مقاله مربوط به این پروژه، گفت: «به‌نظر می‌رسد این روش واقعا جهانی است و دسترسی به ده‌ها ماده دو بعدی جدید را فراهم می‌کند. این نتایج واقعاً هیجان‌انگیز هستند.»

طراحی مواد جدید امکان بهبود کارایی کاربرد‌های شناخته شده یا کاربرد‌های کاملاً جدیدی را فراهم می‌کند که با مواد پیشین امکان پیاده‌سازی این کاربرد‌ها وجود نداشته است. تعداد زیادی از مواد احتمالی دوبعدی پیش‌بینی شده که وجود داشته باشند، اما تاکنون، تنها کسری از آن‌ها در آزمایش‌ها تولید شده‌اند. یکی از دلایل این امر ناپایداری بسیاری از این مواد در شرایط آزمایشگاهی است.

در مطالعه اخیر، محققان یدید مس دو بعدی را که در گرافن تثبیت شده بود، به‌عنوان اولین نمونه از ماده‌ای که در شرایط عادی آزمایشگاهی وجود ندارد، سنتز کردند. در این سنتز، از فاصله بین لایه‌های گرافن اکسید شده استفاده شده تا به اتم‌های ید و مس اجازه دهد در شکاف موجود نفوذ کرده و ماده جدید رشد کنند. لایه‌های گرافن در اینجا نقش مهمی دارند و فشار بالایی را بر مواد ساندویچ شده تحمیل می‌کنند تا محصول نهایی تثبیت شود.

کیمو موستونن می‌گوید: «همانطور که اغلب اوقات، وقتی برای اولین بار مواد جدید را در تصاویر میکروسکوپی خود دیدیم، شگفت زده شدیم، مدتی طول کشید تا بفهمیم این ساختار دقیقا چیست. در این مسیر ما به همراه شرکت دانوبیا نانوتک و به رهبری ویرا اسکاکالووا کار را جلو بردیم، تا یک فرآیند شیمیایی برای تولید این محصول در مقیاس بزرگ طراحی کنیم.»

درک این ساختار تلاش مشترک دانشمندان دانشگاه‌های وین، توبینگن، آنتورپ و سی‌سرجی پاریس بود. کریستف هوفر، نویسنده اصلی دوم، می‌افزاید: «ما مجبور شدیم از چندین روش میکروسکوپ الکترونی استفاده کنیم تا مطمئن شویم که واقعاً یک لایه‌ای از مس و ید را می‌بینیم و موقعیت‌های دقیق اتم‌ها را به صورت سه‌بعدی استخراج کنیم.»