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(Noticias de Nanowerk) Los cálculos cuánticos realizados por investigadores de la Universidad de Surrey han permitido a los científicos descubrir nuevas «fases» de material bidimensional (2D) que podrían usarse para diseñar la próxima generación de dispositivos de pilas de combustible (Horizontes a nanoescala«Evolución de las fases nanoporosas ordenadas durante el crecimiento de h-BN: control de la ruta desde el precursor de la fase gaseosa hasta el material 2D mediante el monitoreo in situ»).
Los cálculos respaldaron la investigación de TU Graz sobre el crecimiento de uno de los materiales 2D más prometedores, el nitruro de boro hexagonal (h-BN), que tiene una estructura cristalina de panal casi idéntica a la del material 2D más famoso, el grafeno.
dr. Anton Tamtögl, gerente de proyectos de la Universidad Tecnológica de Graz, dijo: “Las fases nanoporosas descubiertas en nuestra investigación no son de interés puramente académico: ofrecen el potencial para aplicaciones como materiales sensores, nanorreactores y membranas. Este trabajo muestra que la física y la química fundamentales ofrecen caminos hacia aplicaciones verdaderamente relevantes de la nanotecnología».
Los materiales 2D ultradelgados a menudo se cultivan exponiendo una superficie de metal caliente a un gas específico, lo que hace que el gas se descomponga en el metal y forme el material 2D deseado. Debido a las altas temperaturas involucradas, es difícil monitorear el crecimiento de los materiales 2D durante los múltiples pasos intermedios antes de que se complete el material 2D.
Los resultados del grupo de Graz muestran que se pueden aislar otras estructuras superficiales 2D antes de la formación de h-BN.
Cálculos de mecánica cuántica bajo la dirección del Dr. Marco Sacchi de Surrey ha permitido a sus colegas entender que estas estructuras ordenadas son producidas por agujeros regularmente espaciados (llamados nanoporos) de h-BN. Esta es la primera vez que se identifican estas estructuras abiertas y se observa su papel en el crecimiento de h-BN.
dr. Marco Sacchi, de la Universidad de Surrey, dijo: «Probamos que la combinación de experimentos y cálculos químicos cuánticos puede proporcionar información nueva e importante sobre el crecimiento de materiales 2D.
«Ya estamos planeando utilizar nuestro método para estudiar el crecimiento de otros materiales 2D, y estamos trabajando con socios internacionales para encontrar formas de acelerar el desarrollo de estos materiales prometedores».
«Encontrar una nueva fase para un material 2D tan conocido y tecnológicamente importante es como descubrir una especie de mariposa completamente nueva en tu propio jardín», dice Adrian Ruckhofer de la Universidad Tecnológica de Graz.
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