Stworzono najcieńsze na świecie, dwuwymiarowe szkło... zupełnie przypadkowo
Penicylina, teflon, super-klej, czy rzep - dziś bez nich nie wyobrażamy sobie życia, a często nie zdajemy sobie nawet sprawy, że odkrycia te zostały poczynione zupełnie przypadkowo. Tym razem również przypadek stoi za stworzeniem przez naukowców najcieńszego możliwego, dwuwymiarowego szkła o grubości zaledwie 3 atomów, które może przynieść prawdziwą rewolucję technologiczną.
Penicylina, teflon, super-klej, czy rzep - dziś bez nich nie wyobrażamy sobie życia, a często nie zdajemy sobie nawet sprawy, że odkrycia te zostały poczynione zupełnie przypadkowo. Tym razem również przypadek stoi za stworzeniem przez naukowców najcieńszego możliwego, dwuwymiarowego szkła o grubości zaledwie 3 atomów, które może przynieść prawdziwą rewolucję technologiczną.
Super-cienkie szkło, czyli inaczej tlenek krzemu, powstało przypadkiem gdy badacze próbowali stworzyć grafen - najcieńszy materiał świata będący grubości zaledwie jednego atomu węgla, na pokrytym miedzią kwarcu.
Coś jednak poszło nie po ich myśli - w laboratorium doszło do wycieku tlenu ze zbiornika, co doprowadziło do reakcji miedzi z kwarcem - który również składa się z krzemu i tlenu - w efekcie czego razem z grafenem powstała najcieńsza możliwa powłoka szkła.
Ma ona zaledwie 3 atomy grubości - tyle wynosi minimalny limit dla krzemowego szkła. Stworzona tafla jest więc dwuwymiarowa, co pozwala na dokładne zbadanie jej struktury. Mimo, że jest to pierwszy przypadek gdy udało się zrobić coś takiego, naukowcom wydawało się, że gdzieś już coś podobnego widzieli.
I mieli rację. W 1932 roku teoretycy zajmujący się tym materiałem stworzyli szkic przedstawiający jak struktura szkła powinna wyglądać (widzicie go na głównym zdjęciu, obok fotografii z mikroskopu elektronowego). Teraz okazuje się, że mieli oni całkowita rację - dwa atomy krzemu połączone z atomem tlenu (na zdjęciu białe kropki) z dodatkowymi atomami tlenu tworzącymi połączenia między nimi (szara linia) w sumie tworzą swego rodzaju sieć.
Badania te mogą przynieść rewolucję - gdyż dwuwymiarowe szkło może znaleźć dla siebie idealne miejsce w półprzewodnikach czy tranzystorach grafenowych. Dodatkowo odkryto metodę na proste tworzenie dwuwymiarowych wersji znanych nam materiałów - które również mogą znaleźć zastosowanie w nowoczesnych technologiach.
I być może za 10-20 lat nie będziemy sobie wyobrażać życia bez penicyliny, teflonu, super-kleju, rzepu i dwuwymiarowego szkła.
Źródło:
