A) Estructura del fósforo negro (BP). B) Imagen SEM de un cristal BP en capas. C) Fotografía de una dispersión de FL-BP exfoliado en CHP. D-F) Imágenes representativas de microscopía electrónica (TEM) de transmisión de baja resolución de FL-BP exfoliadas en N-ciclohexil-2-pirrolidona (CHP). G) Imagen TEM (STEM) de transmisión de barrido de campo brillante de derivación baja y H) Imagen STEM de campo oscuro anular de alto ángulo (HAADF) filtrada por Butterworth de FL-BP (exfoliada en isopropanol) que muestra la red intacta. Crédito:arXiv:1501.01881 [cond-mat.mes-hall]
(Phys.org) —Un equipo de investigadores que trabaja en el Trinity College de Irlanda ha encontrado una forma de producir fósforo negro a granel, teóricamente allanando el camino para su uso en aplicaciones reales. Han escrito un artículo que describe su técnica y lo han subido al servidor de preimpresión. arXiv .
Por muchos años, científicos de materiales, farmacia, Los físicos y otros investigadores han estado trabajando con entusiasmo para encontrar una manera de crear grafeno a granel y forzarlo a tener una banda prohibida. Hasta ahora, ese trabajo no ha dado lugar a un gran avance que permita que el llamado material milagroso se utilice para muchas aplicaciones del mundo real. En este nuevo esfuerzo, el equipo de investigación se ha centrado en el fósforo negro (también conocido como fosforeno), que tiene muchos de los mismos rasgos beneficiosos que el grafeno, pero actualmente tiene, al menos teóricamente, una forma de inducir una banda prohibida. Hasta ahora sin embargo, la producción de fósforo negro se hizo de la misma manera que la producción de grafeno, p.ej. usar cinta adhesiva para quitar capas de una muestra a granel, obviamente no es una buena manera de producir material adecuado para aplicaciones comerciales. Ahora parece que el equipo de Irlanda ha encontrado otro camino, uno que es simple, económico y permite separar hojas de diferentes tamaños.
Para obtener láminas de fósforo negro, el equipo creó primero un bloque, luego, en lugar de intentar arrancar capas con cinta, lo sumergieron en un solvente líquido CHP y luego lo canalizaron en ondas acústicas, que sirvió para eliminar capas de fosforeno (nanohojas) en la solución. Luego, el equipo filtró las hojas usando una centrífuga. Usando este método, el equipo informa que han podido producir nanohojas de fósforo negro a granel, algunos de los cuales tienen solo unas pocas capas de espesor.
Los investigadores han utilizado los resultados de sus esfuerzos para probar la utilidad del uso de fósforo negro en una variedad de aplicaciones. que van desde aumentar la fuerza del cloruro de polivinilo, a un detector de amoniaco. Señalan que las nanohojas sufren un grave inconveniente:tienden a desintegrarse en un corto período de tiempo cuando se exponen al agua u oxígeno. pero el equipo es optimista de que se pueden crear solventes para proporcionar una capa protectora alrededor de las hojas que aún le permitirá realizar sus funciones útiles.
© 2015 Phys.org
