Et nytt materiale laget av silisium, bor og nitrogen kan utkonkurrere grafén på mange områder. (Foto: Colourbox/Madhu Menon)

Nytt vidundermateriale skal være enda bedre enn grafén

Og langt billigere å fremstille.

Grafén har blitt hausset opp som «det mest fantastiske materialet menneskeheten noen gang har fått tilgang til».

Det ett atom tykke materialet er mer enn 100 ganger sterkere enn stål, men likevel svært fleksibelt og kan brukes til alt fra elbillading til CO2-fangst, sterkere betong og 100 ganger raskere internett

En utbredt kommersialisering av grafén har imidlertid latt vente på seg, blant annet fordi materialet er kostbart å fremstille.

Billig erstatter 

Nå er forskere ved University of Kentucky (UK) på sporet av et materiale som har mange av de samme egenskapene som grafén, men både er billig og kan gjøres om til en halvleder, noe som er umulig med grafén. 

Sammen med forskere fra Daimler i Tyskland og Institute for Electronic Structure and Laser (IESL) i Hellas jobber forsker Madhu Menon nemlig med å lage et grafén-liknende materiale av billige grunnstoffer som silisium, bor og nitrogen. 

– Vi har brukt simuleringer for å se om bindingene vil brytes eller disintegrere - det skjedde ikke. Selv ikke da vi varmet opp materialet til 1000 grader celsius, sier Menon til Eurekalert

Forskerne har imidlertid fortsatt ikke laget selve materialet, det eksisterer kun i datasimuleringer. 

Denne sammensetningen av silisium (gult), bor (grønt) og nitrogen (blått) gir et materiale som kan være minst like sterkt og fleksibelt som grafén, bare billigere og med flere bruksområder.
Denne sammensetningen av silisium (gult), bor (grønt) og nitrogen (blått) gir et materiale som kan være minst like sterkt og fleksibelt som grafén, bare billigere og med flere bruksområder. Foto: Madhu Menon

 

Fleksibelt

Ettersom grafén ikke er en halvleder, og derfor har veldig begrensede bruksområder innen digital teknologi, har forskere lett etter liknende ett atom tykke materialer som også er halvledere. 

Det nye materialet likner på grafén i og med at det er ett atom tykt, men ettersom hvert av grunnstoffene er ulikt i størrelse og bindingene mellom atomene er ulike, er ikke sidene i alle sekskantene like. 

Det nye materialet er metallisk, og kan gjøres om til en halvleder ved å feste andre grunnstoffer på toppen av silisium-atomene. Det gjør også at materialet kan brukes side om side med dagens silisiumbaserte teknologi, og dermed åpner for at silisium kan fases ut gradvis. 

– Nye muligheter

Forskerne har testet mange sammensetninger av silisium, bor og nitrogen, men har kommet til at denne strukturen er den eneste som er stabil. 

– Vi er veldig spente på å lage dette i laboratoriet. Den ultimate testen for enhver teori er en eksperimentell bekreftelse, så jo raskere, jo bedre, sier Menon. 

– Denne oppdagelsen åpner et nytt kapittel innenfor materialvitenskap gjennom å tilby nye muligheter for forskere til å utforske funksjonell fleksibilitet og nye egenskaper for nye bruksmåter. Vi kan forvente oss noen overraskelser. 

Kommentarer (2)

Kommentarer (2)