Araştırmacılar grafen işlevi görebilen, enerji depolamada ve alışılmadık materyallerin incelenmesinde bir araç olabilecek, gözenekli ve katmanlı materyal geliştirdiler.

Grafene benzeyen, katmanlı elektrik iletken malzeme, nikel iyonları ve organilk fonksiyonel gruplar kullanılarak hafif koşullar altında sentezlendi. Bu yeni gözenekli malzeme ayarlanabilme potansiyeline sahip ve alışılmadık sıcaklık bağımlılığıyla bir yığın malzeme olarak yüksek elektrik iletkenliği sergiliyor.

Kristal benzeri olan yeni gözenekli malzeme, yapısal olarak ayarlanabilir elektrik iletkenliği özelliğine ve geniş yüzey alanına sahip. Bu tarz malzemeler enerji depolama uygulamalarında ve katmanlı, iki boyutlu malzemelerin araştırılmasında kullanılması açısından çok rağbet görüyor.

Hibrit organik-anorganik materyaller olan metalli-örgensel yapılar (MOFs), karakteristik olarak gaz depolamada ya da geniş yüzey alanları sayesinde ayırma işlemlerinde kullanılmak üzere araştırılıyorlar. Normalde yalıtkan malzemeler olan MOF’lardan iyi bir elektrik iletken malzeme geliştirmek de başlı başına bir zorluk oluşturuyor. Massachusetts Institute of Technology ve Harvard University’den araştırmacılar,  organik molekül 2,3,6,7,10,11-hexaiminotriphenylene’nin sulu amonyak çözeltisi içerisinde birleştirilmesini ve havanın da yüksek iletken delikli kara barut, Ni3(HITP)2’nin öztoplanmasına sebep oluşunu gösterdiler.
Bu yeni malzeme grafite benzeyen sonsuz iki boyutlu yaprak yığınından oluşuyor, ve oda sıcaklığında da ~40 S/cm elektrik iletkenliğine sahip. Bu malzemenin iletkenliğini şu zamana kadar rapor edilmiş en büyük elektrik iletken MOF olan yığın grafitle karşılaştırılabilir.

Dahası, malzeme iletkenliğinin sıcaklık bağımlılığı 100K ve 500k arasında doğrusal bağımlılık gösteriyor. Bu da alışılmadık yük taşıma mekanizmasına işaret ediyor öyle ki daha önce hiçbir organik yarı iletken malzemede bu verilere rastlanmamıştı. Yığın yapılarda malzemeler süperkapasitörlerin ya da elektrokatalizörlerin uygulamalarında kullanılabilirler. Eksfoliasyon ile, örneğin ardışık katmanların pullanması gibi, malzemenin ayarlanabilir kuşak aralığı ve elektromanyetik özelliğiyle eş örnekli olarak grafene benzer davranması beklenir bu da yeni kullanımlara ve katı hal fiziğinde tuhaf kuantum özelliklerine yol açabilir.

---

Kaynak: Department of Energy, Office of Science. (2015, May 15). Towards a tunable graphene-like two-dimensional material. ScienceDaily. Retrieved May 18, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150515083228.htm

---