(Phys.org) -Atomair dunne vellen hexagonaal boornitride (h-BN) hebben het handige voordeel dat ze de onderliggende stof beschermen tegen oxidatie, zelfs bij zeer hoge temperaturen, Dat hebben onderzoekers van Rice University ontdekt.

Een of meerdere lagen van het materiaal dat soms "wit grafeen" wordt genoemd, zorgt ervoor dat materialen niet oxideren - of roesten - tot wel 1. 100 graden Celsius (2, 012 graden Fahrenheit), en kan groot genoeg worden gemaakt voor industriële toepassingen, ze zeiden.

De Rice-studie onder leiding van materiaalwetenschappers Pulickel Ajayan en Jun Lou verschijnt in het online tijdschrift Natuurcommunicatie .

Oxidatiepreventie is al big business, maar er zijn nu geen producten die werken op de schaal van wat het Rice-lab voorstelt. De onderzoekers zien potentieel voor zeer grote platen h-BN van slechts enkele atomen dik, gemaakt met schaalbare dampafzettingsmethoden.

"We denken dat dit nieuwe mogelijkheden biedt voor tweedimensionaal materiaal, " zei Lou, een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde en materiaalkunde. "Iedereen heeft het gehad over deze materialen voor elektronische of fotonische apparaten, maar als dit op grote schaal kan worden gerealiseerd, het gaat een breed spectrum aan toepassingen bestrijken."

Lou zei dat ultradunne h-BN-bescherming een plaats zou kunnen vinden in turbines, Jet motoren, olie-exploratie of onderwater- of andere ruwe omgevingen waar minimale afmetingen en gewicht een voordeel zouden zijn, hoewel slijtage en slijtage een probleem kunnen worden en optimale diktes moeten worden uitgewerkt voor specifieke toepassingen.

Het is ook effectief onzichtbaar, waardoor het nuttig kan zijn om zonnecellen tegen de elementen te beschermen, hij zei. "Eigenlijk, dit kan een zeer nuttige coating van constructiemateriaal zijn, ' zei Lou.

De onderzoekers maakten kleine velletjes h-BN via chemische dampafzetting (CVD), een proces dat volgens hen schaalbaar zou moeten zijn voor industriële productie. Ze kweekten het dunne materiaal eerst op nikkelfolie en ontdekten dat het bestand was tegen hoge temperaturen in een zuurstofrijke omgeving. Ze kweekten ook h-BN op grafeen en ontdekten dat ze met vergelijkbare resultaten vellen h-BN op koper en staal konden overbrengen.

"Wat verbazingwekkend is, is dat deze lagen ultradun zijn en bestand zijn tegen zulke ultrahoge temperaturen, "Ajayan zei. "Op een paar nanometer breed, ze zijn een volledig niet-invasieve coating. Ze nemen bijna geen ruimte in beslag."