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2021-06-01

我公司雙溫區雙翻蓋管式爐在南航生長出世界上**個單質硼

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據新華日報網2015年12月31日訊 未來,拿到新房后,業主拿著溫度計一樣的感應器,像量溫濕度一樣測量甲醛濃度;馬拉松愛好者回到家,用手機軟件查看自己的衣服外鍍的硼膜利用太陽能發了多少電;驢友們在營地帳篷周圍樹上貼上薄得看不見的傳感器,野獸靠近時會不知不覺觸發警報……
能將這些場景變成現實的,是臺國安的一項科研成果:以硼和氧化硼為原料,合成只有4個原子那么厚的硼原子單層材料。記者10月采訪后不久,這項成果發表在國際材料和化學上等期刊《德國應用化學》上,在國際學術界引起轟動。


臺國安,37歲,南京航空航天大學副教授,在(zai)機械(xie)結構力學及控(kong)制(zhi)國家重點實驗(yan)室(shi)工作


很多人知道,石墨烯是二維材料的一大亮點,但科學家從沒有放棄對其它二維材料的嘗試,南航就一直在嘗試硫化鉬、硫化鎢和氮化硼等新型二維材料,臺國安則聚焦在既是元素半導體又是超硬的“硼”材料上。
他合成的二維硼原子材料,厚度約0.5納米,相當于一根頭發直徑的二十萬分之一,足以達到“隱身”效果。這種材料是如何制造出來的?簡單說,就是把硼和氧化硼加熱到1100度,再通過氫氣將氣化后的硼原子分離出來,讓它們附著在銅箔表面。
原理很簡單,操作很復雜。臺國安設計了雙溫區的實驗設備,用氫氣運送硼氧化合物氣體,再用強酸把銅箔腐蝕掉,留下一層硼物質的薄膜,“能耐住如此強酸和高溫,硼材料的堅固和穩定可見一斑,為達此效果我試驗了至少350次。”臺國安說,“我們的成果發表2個月后,美國學者在超高真空下原位制備、原位表征了另外一種結構的硼原子單層材料,論文發表在《科學》上。”
臺國安讓人們**次看到二維單層硼是什么樣子。它具有比硅更優異的特點,有望在可調激光器、光電探測器、邏輯器件和光伏器件方面有重要應用。
臺國安說,他每一年的新年愿望,都是基礎研究實實在在地改變世界。


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