محققان دانشگاه درکسل با همکاری پژوهشگرانی از چین و سوئد، روشی را برای تقسیم ساختاری، ویرایش و بازسازی مواد لایه‌ای ارائه کردند. آن‌ها روشی برای شکستن پیوندهای قوی در ساختارهای دو بعدی ارائه کردند که با کمک آن نانوموادی که پیش‌از این حتی وجودشان تصور نمی‌شد، را تولید کرد.
تیزتر شدن قیچی مولکولی برای توسعه مواد جدید!
این فرآیند جدید به دانشمندان اجازه می‌دهد تا لایه‌های نانومقیاس از مواد دو بعدی را از هم جدا کرده و به هم بخیه کنند. چنین ابزاری می تواند برای توسعه فناوری‌های جدید قابل استفاده باشد.
“قیچی شیمیایی” یک ماده شیمیایی است که برای واکنش با ترکیبی خاص برای شکستن یک پیوند شیمیایی طراحی شده است. فناوری این ابزار که برای شکستن پیوندهای هیدروژن کربن در مولکول‌های آلی طراحی شده، بیش از یک دهه پیش ارائه شده است.
در مقاله‌ای که اخیراً در نشریه Science منتشر شده است، این تیم تحقیقات بین‌المللی از روشی برای تیز کردن این قیچی خبر دادند که می‌تواند نانومواد لایه‌ای بسیار قوی و پایدار را به گونه‌ای برش دهند که بریدگی در یک صفحه اتمی انجام شود، سپس عناصر جدید را جایگزین آن کنند و با این کار ترکیب مواد در یک بخش منفرد تغییر می‌کند.
یوری گوگوتیسی، در دانشکده مهندسی درکسل می‌گوید: «این تحقیق فصل جدیدی را به روی محققان باز می‌کند و مهندسی اتمی مواد دو بعدی و لایه‌ای را امکان‌پذیر می‌سازد. ما راهی برای جمع آوری و جداسازی این مواد مانند بلوک‌های LEGO ارائه کردیم، که منجر به توسعه مواد جدید و هیجان‌انگیز خواهد شد، موادی که ساخت آن‌ها حتی پیش‌بینی هم نشده است.»
گوگوتی و همکارانش در درکسل در حال مطالعه خواص خانواده‌ای از نانومواد لایه‌ای به نام Mxenes هستند که آن‌ها در سال ۲۰۱۱ کشف کردند. “Max” یک ساختار شیمیایی است که سه لایه از مواد را نشان می‌دهد: M ، A و X. استفاده از یک اسید قوی روی ساختار MAX موجب می‌شود لایه A از آن جدا شود و مواد لایه‌ای متخلخل‌تر ایجاد شود که در آن یک لایه A کمتر است و ساختار Mxene ایجاد شده است.
محققان این پروژه به بررسی خواص مواد Mxene پرداختند که منجر به اکتشافات جدیدی در مورد هدایت الکتریکی استثنایی، دوام و توانایی جذب و فیلتر کردن ترکیبات شیمیایی آن شده است.
