科学家初次造出双层硼烯资料

图片中一切原子都是硼，粉红色的硼原子专门参加了层与层之间的键合。图片来历：美国西北大学

硼烯是一种单原子厚的硼薄片，是由硼原子构成的单原子层厚的二维资料，比石墨烯更强、更轻、更柔韧，被科学界寄予厚望，或将成为继石墨烯之后又一种“奇特纳米资料”，有望给电池、电子产品、传感器、太阳能电池和量子核算带来革命性的改变。

但是，单原子层硼烯的组成是具有挑战性的。石墨烯能够运用像通明胶带这样简略的东西从固有的层状石墨中剥离，而硼烯不能仅从块状硼中剥离，取而代之的是，要取得硼烯一般需求制备成长，因而需求衬底作为载体或许支撑。

5年前，来自同一研讨团队的科学家们初次发明了只要单原子厚度的硼烯。理论研讨猜测以为，制备双层硼烯是或许的，但这项研讨的联合资深作者、西北大学的马克·赫萨姆说：“理论很少告知你完成这种新结构所需的归纳条件。”

假如成长单层硼烯都很困难，那么成长多层原子平面结构的硼烯似乎是不或许的。因为块状硼不像石墨那样是层状的，超出单原子层的成长会导致构成团簇，而不是平面结构。研讨人员称，企图成长多层硼烯的要害就在于找到阻挠团簇构成的成长条件。

研讨团队发现，正确条件的要害是用来成长硼烯的衬底。在这项研讨中，研讨人员在平面的银质衬底上培养了硼烯。当暴露在十分高的温度下时，银会在原子级台阶结构之间构成反常平整的“梯田”。

当在这些巨大而平整的“梯田”上“栽培”硼烯时，研讨人员看到了第二层的构成。这种双层资料既坚持了硼烯一切抱负的电子功能，又存在新的长处。例如，这种资料由两层原子层厚的薄片黏合在一起，中心有空间，可用来贮存能量或化学物质。

“有理论猜测，双层硼烯是一种很有出路的电池资料。”赫萨姆说，“层与层之间的空间供给了包容锂离子的当地。”

研讨团队期望持续成长更厚的硼烯，或许发明出具有不同原子几许结构的双层硼烯。

总编辑圈点

2004年“新资料之王”石墨烯面世，风行了科学与工程界，人们自此开端不断地去测验规划新式二维资料，但现在只要硼烯存在与石墨烯相同的纯平面结构。在进一步探究中，硼烯展示出了集坚、柔、韧于一体的优异功能，现在双层硼烯的制备成功，更将进一步佐证其在力学、光学、电学、热传输等范畴的全面开花的才能。虽然在近期完成十分大的打破使用还不太或许，但它无疑代表着未来新资料的一个重要发展方向。