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).

Reklama

„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.

Reklama

„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.

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

Naukowcy SUM zweryfikują, czy amantadyna leczy COVID-19

PAP

Naukowcy ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach przeprowadzą badanie kliniczne, które ma zweryfikować skuteczność leczenia amantadyną chorych na COVID-19 – poinformowała w piątek uczelnia.

Więcej ...

Watykan: Benedykt XVI zaprzecza zarzutom i przeanalizuje raport monachijskiej kancelarii prawnej

2022-01-21 11:06

@Mazur/Episkopat

W związku z opublikowaniem w czwartek, w Monachium raportu kancelarii prawnej Westpfahl-Spilker-Wastl na temat nadużyć, papież-senior zapozna się z obszernym dokumentem w najbliższych dniach - powiedział dziennikarzom jego sekretarz osobisty, arcybiskup Georg Gänswein. Dodał, że Benedykt XVI modli się za ofiary przemocy seksualnej.

Więcej ...

Świdnickie seminarium duchowne zaprasza na rekolekcje

2022-01-22 07:57
Plakat promujący wydarzenie

materiały organizatorów

Plakat promujący wydarzenie

Alumni wraz z przełożonymi świdnickiego Domu Ziarna zapraszają na coroczne rekolekcje powołaniowe.

Więcej ...

Reklama

Najpopularniejsze

Tu miał być inny tekst [Komentarz]

Niedziela Wrocławska

Tu miał być inny tekst [Komentarz]

Czy z każdego grzechu trzeba się spowiadać od razu?

Wiara

Czy z każdego grzechu trzeba się spowiadać od razu?

Premier: Nowe wytyczne dot. COVID-19

Wiadomości

Premier: Nowe wytyczne dot. COVID-19

Oświadczenie Rady Naczelnej Towarzystwa Pomocy im. św....

Niedziela Wrocławska

Oświadczenie Rady Naczelnej Towarzystwa Pomocy im. św....

Watykan:  Benedykt XVI słaby fizycznie, bacznie śledzi...

Benedykt XVI

Watykan: Benedykt XVI słaby fizycznie, bacznie śledzi...

Jak działa Boża Opatrzność? Poznaj kilka inspirujących...

Wiara

Jak działa Boża Opatrzność? Poznaj kilka inspirujących...

Przeciwniczka aborcji nową przewodniczącą Parlamentu...

Wiadomości

Przeciwniczka aborcji nową przewodniczącą Parlamentu...

Watykan: dwie osoby z Łodzi otrzymają z rąk papieża...

Niedziela Łódzka

Watykan: dwie osoby z Łodzi otrzymają z rąk papieża...

Belgia: w tym kraju dokonuje się eutanazji noworodków, bo...

Wiadomości

Belgia: w tym kraju dokonuje się eutanazji noworodków, bo...