Er Boron Nitride The New Carbon? En visjon, på linje

Jun 05, 2023

I likhet med grafen har sekskantet bornitrid en molekylstruktur som ligner hønsenetting. I grafen er denne hønsenettingskonfigurasjonen utelukkende laget av karbonatomer, arrangert i et repeterende mønster av sekskanter. For hBN er sekskantene sammensatt av vekslende atomer av bor og nitrogen. I de siste årene har forskere funnet ut at todimensjonale ark av hBN viser eksepsjonelle egenskaper med styrke, stivhet og spenst ved høye temperaturer. Når ark med hBN rulles til nanorørform, forbedres disse egenskapene ytterligere, spesielt når nanorørene er på linje, som bittesmå trær i en tettpakket skog.

 

Men å finne måter å syntetisere stabile BNNT-er av høy kvalitet på har vist seg utfordrende. En håndfull innsats for å gjøre det har produsert lavkvalitets, ikke-justerte fibre.

 

"Hvis du kan justere dem, har du mye bedre sjanse til å utnytte BNNTs egenskaper i bulkskalaen for å lage faktiske fysiske enheter, kompositter og membraner," sier Wardle.

 

I 2020 fant Rong Xiang og kolleger ved University of Tokyo ut at de kunne produsere bornitrid-nanorør av høy kvalitet ved først å bruke en konvensjonell tilnærming til kjemisk dampavsetning for å dyrke en skog med korte, få mikron lange karbon-nanorør. De dekket deretter den karbonbaserte skogen med "forløpere" av bor og nitrogengass, som når de ble bakt i en ovn ved høye temperaturer krystalliserte seg på karbon-nanorørene for å danne høykvalitets nanorør av sekskantet bornitrid med karbon-nanorør inni.