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

Wojciech Korfanty

Wojciech Korfanty (1873 – 1939)

Narodowe Archiwum Cyfrowe

Wojciech Korfanty (1873 – 1939)

Polski przywódca narodowy Górnego Śląska, wicepremier w rządzie Wincentego Witosa, publicysta, związany z chrześcijańską demokracją

Więcej ...

Ks. Węgrzyniak: Siedem myśli o migrantach

2025-07-21 16:03
Ks. Wojciech Węgrzyniak

Karol Porwich/Niedziela

Ks. Wojciech Węgrzyniak

Jaką postawę względem migrantów powinniśmy przyjąć w Polsce? W ramach rozważań liturgicznych na 16. Niedzielę Zwykłą, ks. Wojciech Węgrzyniak podjął temat, który od lat budzi duże emocje – migracji.

Więcej ...

Bangladesz: Katastrofa samolotu szkoleniowego sił zbrojnych

2025-07-22 12:06

PAP/EPA/MONIRUL ALAM

Liczba ofiar katastrofy samolotu szkoleniowego sił zbrojnych Bangladeszu wzrosła we wtorek do 31; 25 spośród nich to uczniowie szkoły. Myśliwiec F7 uderzył w poniedziałek w kampus placówki edukacyjnej Milestone School and College na przedmieściach stolicy kraju, Dhaki. Wcześniej informowano o 27 zabitych.

Więcej ...

Reklama

Najpopularniejsze

Nowenna do św. Krzysztofa

Wiara

Nowenna do św. Krzysztofa

Maria Magdalena jest bardzo ważną osobą w gronie...

Wiara

Maria Magdalena jest bardzo ważną osobą w gronie...

Śladem świętej z Magdali

Święci i błogosławieni

Śladem świętej z Magdali

Komunikat dotyczący aktualnego statusu kanonicznego ks....

Kościół

Komunikat dotyczący aktualnego statusu kanonicznego ks....

W parafii w Kępnie niespodziewanie zmarł ks. Grzegorz...

W diecezjach

W parafii w Kępnie niespodziewanie zmarł ks. Grzegorz...

Nowenna do św. Marii Magdaleny

Wiara

Nowenna do św. Marii Magdaleny

Zmiany kapłanów 2025 r.

Kościół

Zmiany kapłanów 2025 r.

Świadectwo: 52 lata spełnionego małżeństwa. Jak to...

Wiara

Świadectwo: 52 lata spełnionego małżeństwa. Jak to...

Diecezja siedlecka: Ksiądz zmarł nagle w wieku 52 lat

Kościół

Diecezja siedlecka: Ksiądz zmarł nagle w wieku 52 lat