Cuando se cultiva en plata, la forma bidimensional del boro, que se llama borofeno, adquiere ondulaciones. El material metálico puede ser adecuado para su uso en estirables, electrónica flexible. Crédito:Universidad de Zhuhua Zhang / Rice
Aunque se promocionan como ideales para la electrónica, Los materiales bidimensionales como el grafeno pueden ser demasiado planos y difíciles de estirar para servir en materiales flexibles, dispositivos portátiles. El borofeno "ondulado" podría ser mejor, según los científicos de la Universidad de Rice.
El laboratorio de Rice del físico teórico Boris Yakobson y colaboradores experimentales observaron ejemplos de ondulaciones naturales, borofeno metálico, una capa de boro de un átomo de espesor, y sugirió que transferirlo a una superficie elástica preservaría la capacidad de estiramiento del material junto con sus útiles propiedades electrónicas.
El grafeno de alta conductividad es prometedor para la electrónica flexible, Yakobson dijo:pero es demasiado rígido para dispositivos que también necesitan estirarse, comprimir o incluso girar. Pero el borofeno depositado sobre un sustrato de plata desarrolla corrugaciones a nanoescala. Débilmente atado a la plata, se puede mover a una superficie flexible para su uso.
La investigación aparece este mes en la revista American Chemical Society Nano letras .
Rice colaboró con experimentadores del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad Northwestern para estudiar el borofeno, que se ha elaborado en pequeñas cantidades. Bajo el microscopio borophene muestra corrugaciones que demuestran su naturaleza ondulada, lo que significa que se puede estirar mucho una vez que se retira del sustrato, o reincorporado a uno blando, Dijo Yakobson.
Cuando se cultiva en plata, la forma bidimensional del boro, que se llama borofeno, adquiere ondulaciones, ayudado por las vacantes atómicas en la celosía que la hacen más flexible. El material metálico puede ser adecuado para su uso en estirables, electrónica flexible. Crédito:Universidad de Zhuhua Zhang / Rice
El grupo de Rice construye simulaciones por computadora para analizar las propiedades de los materiales desde los átomos hacia arriba. Simulaciones del primer autor Zhuhua Zhang, investigador postdoctoral en el grupo de Yakobson, mostró que los huecos hexagonales en borofeno ayudan a ablandar el material para facilitar su forma ondulada.
"El borofeno es metálico en su estado típico, con un fuerte acoplamiento electrón-fonón para soportar una posible superconductividad, y una rica estructura de bandas que contiene conos de Dirac, como en el grafeno, "Dijo Yakobson.
Hay un problema:el borofeno necesita la estructura subyacente para hacerlo ondulado. Cuando se cultiva en una superficie sin rasgos distintivos, su forma natural se asemeja al grafeno, el apartamento, matrices de alambre de gallinero de átomos de carbono. Zhang dijo que el borofeno se ve mejor como una red triangular con arreglos periódicos de vacantes hexagonales.
Borophene prefiere ser plano porque ahí es donde su energía es más baja, Dijo Yakobson. Pero sorprendentemente cuando se cultiva en plata, el borofeno adopta su forma de acordeón mientras que la plata se reconstruye para igualar. La ondulación se puede retener "volviendo a pegar" boro sobre otro sustrato.
"Esta conformación ondulada hasta ahora parece única debido a la excepcional flexibilidad estructural y las interacciones particulares del borofeno con la plata, y puede desencadenarse inicialmente por una ligera compresión en la capa cuando demasiados átomos de boro llegan a la superficie, "Dijo Zhang.
