Los metales se pueden apretar en hojas de solo unos pocos átomos de espesor

Las láminas de metal de solo dos átomos de espesor se pueden producir colocando gotas fundidas a gran presión entre dos zafiros. Los investigadores que desarrollaron el proceso dicen que los materiales inusuales podrían tener aplicaciones en química industrial, óptica y computadoras.

El año pasado, los científicos crearon una hoja de oro que era un un solo átomo gruesoque llamaron “Goldene” después grafenoun material hecho de una sola capa de átomos de carbono. Dichos materiales se han descrito como bidimensionales, ya que son tan delgados como químicamente posibles.

Pero hacer otros metales 2D no había sido posible hasta ahora. La nueva técnica, desarrollada por Luojun du en la Academia de Ciencias de China y sus colegas, pueden crear hojas 2D de bismuto, galioindio, estaño y plomo que son tan delgados como sus enlaces atómicos lo permiten.

Para apretar el metal, los investigadores utilizaron dos cristales de zafiro extremadamente planos con una capa delgada de disulfuro de molibdeno (MOS₂) como las mandíbulas de un vicio. Colocaron metal en polvo entre estas mandíbulas, lo calentaron hasta 400 ° C hasta que formó una gota, luego lo aplastaron a una enorme presión de hasta 200 megapascales. El metal se comprimió hasta que tenía unos pocos átomos de espesor, o, en el caso del bismuto, solo dos, y luego se dejó enfriar. Cuando se retiró la presión, el metal 2D se intercaló entre el MOS₂ Sábanas que luego se alejaron de los zafiros.

Du dice que el proceso fue concebido hace ocho años, pero recientemente tuvo fruto cuando el equipo descubrió que el MOS₂ Las capas mantuvieron las hojas de metal delgadas estables. “Una sola capa de átomos de metal independiente es simplemente inestable desde un punto de vista termodinámico. Por lo tanto, nosotros [had to] Desarrolle técnicas completamente nuevas ”, dice Du. “El proceso parece simple, pero funciona”.

Además de fabricar capas extremadamente delgadas de átomos, los investigadores pudieron ajustar la presión de apretón y hacer placas de metal de tres, cuatro o más átomos de espesor con precisión.

Los metales 2D podrían tener propiedades inusuales que ayuden a los científicos a explorar fenómenos cuánticos macroscópicos y superconductividad, dice DU, y puede conducir a transistores de potencia ultra bajos, pantallas transparentes para computadoras y catalizadores extremadamente eficientes para las reacciones químicas.

Un problema es que el MOS₂ La encapsulación de la lámina de metal no se puede quitar fácilmente. Du dice que esto puede ser problemático para algunas aplicaciones, pero los experimentos sugieren que no afectan la conductividad eléctrica, por lo que no evitarían que el metal 2D se use en dispositivos electrónicos.