Un avance en la decodificación del proceso de crecimiento del nitruro de boro hexagonal (hBN), un material 2D, y sus nanoestructuras en sustratos metálicos podría conducir a una electrónica más eficiente, soluciones de energía limpia y más, según una nueva investigación de la Universidad de May, allanando el camino para la fabricación de productos químicos ecológicos. Surrey
El hBN, de solo un átomo de espesor, a menudo llamado “grafeno blanco”, es un material ultrafino y altamente flexible que conduce la electricidad, soporta temperaturas extremas y resiste daños químicos. Su versatilidad única lo convierte en un componente invaluable de la electrónica moderna, donde puede proteger microchips delicados y permitir el desarrollo de transistores más rápidos y eficientes.
Yendo un paso más allá, los investigadores también han demostrado la formación de HBN nanoporoso, un nuevo material con huecos estructurales que permiten la adsorción selectiva, la catálisis avanzada y la funcionalidad mejorada, y que amplía el potencial de aplicación medioambiental del Esto incluye detectar y filtrar contaminantes, así como mejorar los sistemas energéticos avanzados, incluido el almacenamiento de hidrógeno y los catalizadores electroquímicos para pilas de combustible.
El Dr. Marco Sacchi, autor principal del estudio y profesor asociado en la Escuela de Química e Ingeniería Química de Surrey, dijo:
“Nuestra investigación arroja luz sobre los procesos a escala atómica que gobiernan la formación de este extraordinario material y sus nanoestructuras. Al comprender estos mecanismos, podemos diseñar materiales con una precisión sin precedentes y sus propiedades pueden optimizarse para una serie de tecnologías revolucionarias”.
Trabajando en colaboración con la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) de Austria, el equipo, dirigido por el Dr. Marco Sacchi, con el trabajo teórico del Dr. Anthony Payne y el Dr. Neuby Xavier, desarrolló la teoría funcional de la densidad combinada y el modelado microcinético para mapear el proceso de HBN a partir del precursor de boracina, examinando procesos moleculares clave como difusión, descomposición, adsorción y desorción, polimerización y desorción. Hidrogenación. Este enfoque les permitió desarrollar un modelo a escala atómica que permite que el material crezca a cualquier temperatura.
Los conocimientos de las simulaciones teóricas se alinean con las observaciones experimentales del grupo de investigación de Graz, sentando las bases para una producción controlada y de alta calidad de hBN con un diseño y una funcionalidad específicos.
El Dr. Anton Tamtögl, investigador principal del proyecto en TU Graz, dijo:
“Los estudios anteriores no han considerado todos estos intermediarios, ni un espacio de parámetros tan grande (temperatura y densidad de partículas). Creemos que esto es el desarrollo de la deposición química de vapor de hBN en otros sustratos metálicos. orientación, así como la síntesis de nanoporos o estructuras funcionales.”
El estudio se publica en pequeñocon investigación apoyada por el Consorcio de Química de Materiales HPC del Reino Unido y el Fondo Científico de Austria.
