Nanomateryal geliştirme süreçlerindeki hızlanma, trendlerdeki değişikliklerle birlikte ilk günlerinden itibaren bir teknoloji terkedilip, daha etkili daha verimli yeni teknolojilere yer verilmekte ve bu malzemelerin tüm açılardan analizi gerçekleştirilmektedir. 0 (sıfır), 1 , 2 ve 3 boyutlu malzemelerin tamamı farklı kullanım alanları ve verimliliğe sahip iken, 2 boyutlu malzemeler ve bunlarda üretilmiş nanotüpler yakın zamanda ilgiyi üzerine toplamış görünüyor.

Atomik inceliğe sahip 2 boyutlu kristallerin havada stabil ve kararlı yapıda olmaması, karakterlerinin ve özelliklerinin belirlenmeden veya araştırılamadan dekompoze olmasına (bozunmasına) sebep olarak problem yaratıyor.

University of Manchester'dan araştırma ekibi Nano Letters'da yayımladıkları makalede, bu ulaşması zor malzemelerin belli fabrikasyon metotları ile nasıl uygun hale getirileceklerini açıkladı.

Daha kararlı 2-boyutlu (2D) malzemelerle yeni reaktif kristalleri ; grafen gibi; bilgisayar kontrolü ile özel olarak tasarlanmış gaz haznelerinde koruyarak, bu malzemeler ilk kez tek atom düzeyine (kalınlığına) kadar inceltilerek başarı ile izole edildi.

Büyük bir 2D malzeme grubunu ince yığınlar halinde kombine etmek bilimcilerin malzemelerin özellikleri üzerinde bir kontrol kurmasını ve endüstrideki arzı karşılayacak tanımlamalar yapabilmelerini sağlıyor.

Uydu iletişimi için yüksek-frekans elektronikler ve mobil enerji depoları olarak kullanılacak neredeyse ağırlıksız bataryalar bu araştırmalar ile geliştirilebilecek yeni uygulamalardan yalnızca ikisi olarak anılıyor. Bu gelişme, beklenen özelliklere sahip çok katmanlı cihazların yapı birimi olarak kullanılacak atom kalınlığında maddelerden daha birçoğu ayrı ayrı araştırılmasını ve incelenmesini sağlayacaktır.
Dr Roman Gorbachev önderliğindeki araştırma ekibi, tek olan fabrikasyon metodlarını son bir yılda bilimin ilgisini üzerine çeken ancak havada kararlı bir yapıya sahip olmayan iki farklı 2-boyutlu kristal üzerinde uyguladı. : siyah fosfor ve niyobyum diselenit.

Ekibin geliştirdiği teknik, bu havaya duyarlı 2-boyutlu malzemelerin kendilerine has özelliklerinin ve ileri elektronik özelliklerinin ilk kez ortaya çıkarılmasını sağladı.

Yine University of Manchester'dan Sir Andre Geim ve Sir Kostya Novoselov önderliğindeki araştırma ekipleri tarafından 2004 yılında grafen'in incelenmesi her biri tekil ve farklı özelliklere sahip olan daha birçok 2D malzemenin keşfini sağlamıştı.

Dr Gorbachev konu ile ilgili : " '2D kristal kutusu' (2D crystal toolbox) keşfi ile çok çeşitli malzemeleri deneme ve inceleme şansı buluyoruz, bu maddelerin özelliklerini ve karakterlerini tek tek tanımlayabiliyoruz. "

Daha fazla sayıda madde incelendikçe, bu maddelere uygun uygulamalar geliştirilebilecek veya hali hazırda yeni bir keşif bekleyen mevcut uygulamaların özellikleri ve kapasiteleri genişletilebilecektir.

 

---

Referans :  Y. Cao, A. Mishchenko, G. L. Yu, K. Khestanova, A. Rooney, E. Prestat, A. V. Kretinin, P. Blake, M. B. Shalom, G. Balakrishnan, I. V. Grigorieva, K. S. Novoselov, B. A. Piot, M. Potemski, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. J. Haigh, A. K. Geim, R. V. Gorbachev. Quality heterostructures from two dimensional crystals unstable in air by their assembly in inert atmosphere. Nano Letters, 2015

---