محققان سوئیسی با ایجاد بانک اطلاعاتی از مواد سه بعدی که قابلیت تبدیل شدن به ساختار دو بعدی دارند، نشان دادند که می‌توان بیش از ۱۰۰۰ نوع ماده دو بعدی جدید ساخت. این بانک همچون صندوقچه‌ای ارزشمند برای کشف مواد با خواص جدید است.
صندوقچه گنج برای کشف مواد دو بعدی جدید!
یک گروه تحقیقاتی از EPFL و NCCR موفق به شناسایی بیش از ۱۰۰۰ ماده با ساختار دو بعدی شدند. این گروه تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رساندند.
مواد دو بعدی از چند لایه با ضخامت اتمی ساخته می‌شوند که در فناوری نانو کاربردهای متعددی دارند. این گروه از مواد را می‌توان برای ساخت ادوات بسیار کوچک با کارایی بالا مورد استفاده قرار داد. مواد دو بعدی اولین بار ۱۵ سال پیش کشف شدند، اما تا کنون تنها چند نوع از آن‌ها سنتز شده‌است.
محققان EPFL راهبرد جدیدی ارائه کردند که می‌توان با استفاده از آن، این نوع مواد را سنتز کرد. این گروه با استفاده از شبیه‌سازی و طراحی مولکولی نشان دادند که می‌توان تعداد زیادی از مواد دو بعدی را در آزمایشگاه سنتز کرد. پوستر این یافته به دلیل جذابیتی که داشت روی جلد نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
گرافن به عنوان اولین ماده دو بعدی در سال ۲۰۰۴ سنتز شد. جایزه نوبل سال ۲۰۱۰ به دانشمندانی که این ماده را کشف کردند اعطا شد.
محققان این پروژه الگوریتمی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان ساختار بیش از ۱۰۰ هزار ماده سه بعدی را بررسی کرد. با وجود این بانک اطلاعاتی غنی، محققان نشان دادند که می‌توان بیش از ۵۶۰۰ ماده دو بعدی تولید کرد. این یافته به معنای کشف صندوقچه‌ای از گنج برای محققان فناوری نانو است.
برای ایجاد این بانک اطلاعاتی، محققان از روش حذف مرحله به مرحله استفاده کردند. در اولین گام تمام موادی که می‌توان آن‌ها را لایه‌به‌لایه کرد، فهرست‌برداری کردند. سپس شیمی این مواد بررسی و انرژی پیوندی آن‌ها اندازه‌گیری شد.
محققان نشان دادند که از میان ۵۶۰۰ ماده‌ای که در ابتدا شناسایی شد، ۱۸۰۰ ساختار را می‌توان لایه‌برداری کرد و از این میان، ۱۰۳۶ ماده به سادگی قابل لایه‌برداری هستند. با این کار تعداد مواد دو بعدی افزایش می‌یابد.
