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.

Reklama

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.

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

18-19 października: Jasnogórska Noc Czuwania w intencji Polskich Emigrantów

Episkopat Flickr

Jesteśmy powołani, aby jako chrześcijanie dawać świadectwo wierze ojców w świecie wielokulturowości - napisał bp Piotr Turzyński, delegat KEP ds. Duszpasterstwa Emigracji Polskiej w przesłaniu do uczestników czuwania modlitewnego w intencji Polonii i Polaków żyjących poza granicami kraju. Odbędzie się ono w nocy z 18 na 19 października na Jasnej Górze.

Więcej ...

Zmiany księży w diecezji bygdoskiej

2025-06-25 18:52

Diecezja Bydgoska

Ordynariusz diecezji bydgoskiej bp Krzysztof Włodarczyk dokonał zmian personalnych w diecezji bydgoskiej.

Więcej ...

Częstochowa/ Od 1 lipca śródmiejska strefa płatnego parkowania

2025-06-26 17:57

Bożena Sztajner/Niedziela

Od 1 lipca br. z częstochowskiej strefy płatnego parkowania zostanie wydzielona strefa śródmiejska, w której opłaty będą wyższe o połowę - przekazał w czwartek rzecznik Miejskiego Zarządu Dróg w Częstochowie Maciej Hasik. Sama zasadnicza strefa zostanie powiększona.

Więcej ...

Reklama

Najpopularniejsze

Zmiany kapłanów 2025 r.

Kościół

Zmiany kapłanów 2025 r.

Nowenna do Przenajdroższej Krwi Chrystusa

Wiara

Nowenna do Przenajdroższej Krwi Chrystusa

Zakończenie oktawy Bożego Ciała - skąd zwyczaj...

Kościół

Zakończenie oktawy Bożego Ciała - skąd zwyczaj...

Nowenna do Najświętszego Serca Pana Jezusa

Wiara

Nowenna do Najświętszego Serca Pana Jezusa

W Boże Ciało doszło do profanacji Najświętszego...

Kościół

W Boże Ciało doszło do profanacji Najświętszego...

Zmiany personalne 2025

Kościół

Zmiany personalne 2025

Watykan: Leon XIV ustanawia dwa nowe święta państwowe

Kościół

Watykan: Leon XIV ustanawia dwa nowe święta państwowe

#LudzkieSerceBoga: Poznaj Serce Jezusa, tak bliskie...

Kościół

#LudzkieSerceBoga: Poznaj Serce Jezusa, tak bliskie...

Niezbędnik Katolika miej zawsze pod ręką

Wiara

Niezbędnik Katolika miej zawsze pod ręką