I ricercatori della Rice University hanno scoperto che fogli di nitruro di boro esagonale (h-BN) di appena un atomo di spessore possono proteggere i metalli in ambienti difficili fino a 1, 100 gradi Celsius. L'immagine in alto mostra nichel non rivestito ossidato dopo esposizione ad alta temperatura in un ambiente ricco di ossigeno. Il secondo mostra nichel esposto alle stesse condizioni con uno strato di 5 nanometri di h-BN. Il terzo mostra le immagini al microscopio elettronico di due, tre, film h-BN a quattro e molti strati. L'immagine in basso di un foglio h-BN mostra la disposizione esagonale degli atomi di azoto (brillante) e di boro. Attestazione:Zheng Liu
(Phys.org) —I fogli atomicamente sottili di nitruro di boro esagonale (h-BN) hanno il vantaggio di proteggere ciò che è sotto dall'ossidazione anche a temperature molto elevate, Lo hanno scoperto i ricercatori della Rice University.
Uno o più strati del materiale a volte chiamati "grafene bianco" impediscono ai materiali di ossidarsi - o arrugginirsi - fino a 1, 100 gradi Celsius (2, 012 gradi Fahrenheit), e può essere reso abbastanza grande per applicazioni industriali, loro hanno detto.
Lo studio Rice condotto dagli scienziati dei materiali Pulickel Ajayan e Jun Lou appare nel giornale online Comunicazioni sulla natura .
La prevenzione dell'ossidazione è già un grande business, ma nessun prodotto disponibile ora funziona sulla scala di ciò che il laboratorio del riso sta proponendo. I ricercatori vedono il potenziale per fogli molto grandi di h-BN spessi solo pochi atomi realizzati con metodi scalabili di deposizione da vapore.
"Pensiamo che questo apra nuove opportunità per il materiale bidimensionale, " ha detto Lou, professore associato di ingegneria meccanica e scienza dei materiali. "Tutti hanno parlato di questi materiali per dispositivi elettronici o fotonici, ma se questo può essere realizzato su larga scala, coprirà un ampio spettro di applicazioni."
Lou ha detto che la protezione ultrasottile h-BN potrebbe trovare posto nelle turbine, motori jet, esplorazione petrolifera o sottomarini o altri ambienti difficili in cui le dimensioni e il peso minimi sarebbero un vantaggio, anche se l'usura e l'abrasione potrebbero diventare un problema e gli spessori ottimali devono essere elaborati per applicazioni specifiche.
È anche invisibile, che può renderlo utile per proteggere le celle solari dagli elementi, Egli ha detto. "Essenzialmente, questo può essere un rivestimento di materiale strutturale molto utile, " Ha detto Lu.
I ricercatori hanno realizzato piccoli fogli di h-BN tramite deposizione chimica da vapore (CVD), un processo che secondo loro dovrebbe essere scalabile per la produzione industriale. Per prima cosa hanno coltivato il materiale sottile su un foglio di nichel e hanno scoperto che resisteva alle alte temperature in un ambiente ricco di ossigeno. Hanno anche coltivato h-BN su grafene e hanno scoperto di poter trasferire fogli di h-BN su rame e acciaio con risultati simili.
"La cosa sorprendente è che questi strati sono ultrasottili e resistono a temperature così elevate, " ha detto Ajayan. "A pochi nanometri di larghezza, sono un rivestimento totalmente non invasivo. Non occupano quasi nessuno spazio".
