โบรอนไนไตรด์เป็นคาร์บอนใหม่หรือไม่? วิสัยทัศน์ที่สอดคล้องกัน

Jun 05, 2023

เช่นเดียวกับกราฟีน โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมมีโครงสร้างโมเลกุลคล้ายลวดไก่ ในกราฟีน โครงสร้างลวดไก่นี้ทำจากอะตอมของคาร์บอนทั้งหมด โดยจัดเรียงเป็นรูปแบบหกเหลี่ยมซ้ำๆ สำหรับ hBN รูปหกเหลี่ยมประกอบด้วยอะตอมของโบรอนและไนโตรเจนสลับกัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยพบว่าแผ่น hBN แบบสองมิติแสดงคุณสมบัติที่โดดเด่นในด้านความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสูง เมื่อแผ่นของ hBN ถูกม้วนเป็นท่อนาโน คุณสมบัติเหล่านี้จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อท่อนาโนเรียงตัวกัน เหมือนต้นไม้ต้นเล็กๆ ในป่าทึบ

 

แต่การหาวิธีสังเคราะห์ BNNTs ที่เสถียรและมีคุณภาพสูงได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทาย ไม่กี่ความพยายามในการทำเช่นนั้นได้ผลิตเส้นใยคุณภาพต่ำที่ไม่เรียงตัวกัน

 

Wardle กล่าวว่า "หากคุณจัดตำแหน่งเหล่านี้ได้ คุณจะมีโอกาสมากขึ้นในการควบคุมคุณสมบัติของ BNNTs ในระดับจำนวนมากเพื่อสร้างอุปกรณ์จริง คอมโพสิต และเมมเบรน" Wardle กล่าว

 

ในปี 2020 หรงเซียงและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโตเกียวพบว่าพวกเขาสามารถผลิตท่อนาโนโบรอนไนไตรด์คุณภาพสูงได้ โดยใช้วิธีทั่วไปในการสะสมไอสารเคมีเพื่อปลูกป่าที่มีท่อนาโนคาร์บอนขนาดสั้นและยาวไม่กี่ไมครอน จากนั้นจึงเคลือบป่าที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบด้วย "สารตั้งต้น" ของโบรอนและก๊าซไนโตรเจน ซึ่งเมื่ออบในเตาอบที่อุณหภูมิสูงจะตกผลึกบนท่อนาโนคาร์บอนเพื่อสร้างท่อนาโนคุณภาพสูงของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมที่มีท่อนาโนคาร์บอนอยู่ภายใน