Los investigadores de la Universidad Northwestern tienen, por primera vez, borofano creado:boro atómicamente delgado que es estable a temperaturas y presiones de aire estándar.

Los investigadores han estado entusiasmados durante mucho tiempo con la promesa del borofeno, una hoja de boro de un solo átomo de espesor, debido a su fuerza, flexibilidad y propiedades electrónicas. Más fuerte, más ligero y flexible que el grafeno, el borofeno podría potencialmente revolucionar las baterías, electrónica, sensores, fotovoltaica y computación cuántica.

Desafortunadamente, el borofeno solo existe dentro de una cámara de vacío ultra alto, limitando su uso práctico fuera del laboratorio. Al unir borofeno con hidrógeno atómico, el equipo de Northwestern creó borofano, que tiene las mismas propiedades excitantes que el borofeno y es estable fuera del vacío.

"El problema es que si saca el borofeno del vacío ultra alto y lo lleva al aire, se oxida inmediatamente, "dijo Mark C. Hersam, quien dirigió la investigación. "Una vez que se oxida, ya no es borofeno y ya no es conductor. El campo seguirá viéndose obstaculizado para explorar su uso en el mundo real a menos que el borofeno pueda volverse estable fuera de una cámara de vacío ultra alto ".

La investigación se publicará el 12 de marzo en la revista Ciencias y aparece en la portada ("Síntesis de polimorfos de borofano mediante hidrogenación de borofeno"). El estudio marca la primera vez que los científicos informan sobre la síntesis de borofano.

Hersam es Profesor Walter P. Murphy de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y director del Centro de Ciencia e Ingeniería de Investigación de Materiales.

Aunque el borofeno se compara con frecuencia con su predecesor, el supermaterial, el grafeno, el borofeno es mucho más difícil de crear. El grafeno es la versión atómicamente delgada del grafito, un material en capas que comprende pilas de hojas bidimensionales. Para eliminar una capa bidimensional de grafito, los científicos simplemente lo despegan.

Boro, por otra parte, no tiene capas cuando está en forma a granel. Hace cinco años, Hersam y sus colaboradores crearon borofeno por primera vez cultivándolo directamente sobre un sustrato. El material resultante, sin embargo, fue muy reactivo, haciéndolo vulnerable a la oxidación.

"Los átomos de boro en el borofeno son muy susceptibles a más reacciones químicas, ", Dijo Hersam." Descubrimos que una vez que los átomos de boro se unen con hidrógeno, ya no reaccionarán con el oxígeno cuando estén al aire libre ".

Ahora que el borofano se puede llevar al mundo real, Hersam dijo que los investigadores podrán explorar más rápidamente las propiedades del borofano y sus aplicaciones potenciales.

"La síntesis de materiales es un poco como hornear, "Dijo Hersam." Una vez que sepas la receta, no es difícil de replicar. Sin embargo, si tu receta está un poco fuera de lugar, entonces el producto final puede fracasar terriblemente. Al compartir la receta óptima de borofano con el mundo, anticipamos que su uso proliferará rápidamente ".