(Phys.org) — Een team van onderzoekers van het Trinity College in Ierland heeft een manier gevonden om zwarte fosfor in bulk te produceren, theoretisch de weg vrijmaakt voor gebruik in echte toepassingen. Ze hebben een paper geschreven waarin ze hun techniek beschrijven en hebben deze geüpload naar de preprint-server arXiv .

Voor meerdere jaren, materiaal wetenschappers, chemici, natuurkundigen en andere onderzoekers hebben enthousiast gewerkt aan het vinden van een manier om grafeen in bulk te maken en het te dwingen een band gap te hebben. Zo ver, dat werk heeft niet geleid tot een doorbraak waardoor het zogenaamde wondermateriaal voor veel toepassingen in de echte wereld zou kunnen worden gebruikt. In deze nieuwe poging het onderzoeksteam heeft hun focus verlegd naar zwarte fosfor (ook bekend als fosforeen), dat veel van dezelfde gunstige eigenschappen heeft als grafeen, maar heeft momenteel althans theoretisch een manier om een ​​band gap te veroorzaken. Tot nu toe, echter, het maken van zwarte fosfor gebeurde op dezelfde manier als het maken van grafeen, bijv. plakband gebruiken om lagen van een bulkmonster te trekken - dat is natuurlijk geen goede manier om materiaal te produceren dat geschikt is voor commerciële toepassingen. Nu lijkt het erop dat het team in Ierland een andere manier heeft gevonden:een die eenvoudig, goedkoop en maakt het mogelijk om vellen van verschillende formaten te scheiden.

Om vellen zwarte fosfor te krijgen, heeft het team er eerst een blok van gemaakt, dan, in plaats van te proberen lagen eraf te scheuren met tape, ze hebben het ondergedompeld in een vloeibaar WKK-oplosmiddel en vervolgens in akoestische golven geleid, die diende om lagen fosforeen (nanovellen) in de oplossing te kloppen. Het team filterde de vellen vervolgens met een centrifuge. Met behulp van deze methode meldt het team dat ze in staat zijn geweest om nanoplaten van zwarte fosfor in bulk te produceren, waarvan sommige slechts een paar lagen dik zijn.

De onderzoekers hebben de resultaten van hun inspanningen gebruikt om het nut van het gebruik van zwarte fosfor in verschillende toepassingen te testen, variërend van het verhogen van de sterkte van polyvinylchloride, naar een ammoniakdetector. Ze merken op dat de nanosheets één ernstig nadeel hebben:ze hebben de neiging om in korte tijd uit elkaar te vallen wanneer ze worden blootgesteld aan water of zuurstof, maar het team is optimistisch dat er oplosmiddelen kunnen worden gemaakt om een ​​beschermend omhulsel rond de platen te vormen waardoor het nog steeds zijn nuttige functies kan uitoefenen.

© 2015 Fys.org