Somiglianza strutturale:
La BN condivide alcune somiglianze strutturali con il carbonio. Entrambi gli elementi possono formare strutture reticolari esagonali, dando origine a materiali come il grafene (dal carbonio) e il nitruro di boro esagonale (h-BN) dal nitruro di boro. Questa somiglianza strutturale consente il confronto e il trasferimento delle conoscenze acquisite dai nanomateriali di carbonio alla progettazione e alla sintesi di nanostrutture BN.
Proprietà elettroniche:
Il nitruro di boro è un semiconduttore ad ampio gap di banda, simile al diamante (un allotropo del carbonio), che lo rende un candidato ideale per applicazioni elettroniche. h-BN ha un ampio bandgap di circa 5,1 eV, superando quello del carburo di silicio (SiC) e avvicinandosi a quello del diamante (5,6 eV). Questo ampio intervallo di banda significa che il BN può resistere a campi elettrici più elevati e ha proprietà isolanti superiori.
Conducibilità termica:
Il nitruro di boro presenta una conduttività termica notevolmente elevata. Simili ai nanotubi di carbonio, i nanotubi BN (BNNT) possiedono eccellenti proprietà di trasporto termico, che li rendono materiali promettenti per la gestione del calore e le applicazioni di interfaccia termica.
Stabilità chimica:
Sia il carbonio che il nitruro di boro sono chimicamente inerti e resistenti all'ossidazione e alla corrosione. h-BN, in particolare, ha un'eccezionale stabilità chimica grazie al suo forte legame covalente. Questa proprietà rende le nanostrutture BN adatte ad ambienti difficili e applicazioni ad alta temperatura.
Proprietà dielettriche:
Il nitruro di boro esagonale ha eccellenti proprietà dielettriche. La sua elevata costante dielettrica e la bassa perdita dielettrica lo rendono un materiale prezioso per i dispositivi elettronici, soprattutto come isolante di gate nei transistor ad alte prestazioni.
Materiali bidimensionali:
Proprio come il carbonio, il nitruro di boro può essere utilizzato per creare materiali bidimensionali (2D). I fogli di nitruro di boro esagonale (h-BN), analoghi al grafene, sono strati atomicamente sottili con proprietà uniche. Questi fogli BN 2D hanno elevata resistenza, flessibilità e comportamento isolante, rendendoli promettenti per varie applicazioni in elettronica, optoelettronica e materiali compositi.
Sebbene il nitruro di boro condivida alcune somiglianze con il carbonio ed sia emerso come un materiale interessante nella nanotecnologia, presenta anche proprietà e vantaggi distinti. Ricercatori e scienziati stanno esplorando attivamente la sintesi, la caratterizzazione e le potenziali applicazioni delle nanostrutture BN, portando a continui progressi in questo entusiasmante campo.
