24.04.2012

Химики предсказали существование плоского дырявого бора

Химики из Университета Райса обнаружили (пока только в теории), что бор может быть плоским, то есть способен существовать в виде двумерного листа, в котором атомы расположены достаточно сложным образом. Если это открытие удастся подтвердить, то подобный плоский бор сможет эффективно конкурировать с графеном - плоским углеродом. Статья ученых появилась в Nano Letters.

Работа ученых носила теоретический характер - исследователи на компьютере искали возможные конфигурации атомов бора на плоскости. В результате им удалось установить, что атомы можно расположить в вершинах правильной треугольной решетки (то есть решетки с ячейкой - правильным треугольником), при условии, что некоторые вершины будут пустовать. В среднем, по словам исследователей, пустыми должны оставаться 10-15 процентов вершин. Для сравнения, в графене в каждой вершине шестиугольной решетки располагается по атому углерода.

Примечательно, что ученым удалось обнаружить сразу несколько конфигураций плоского бора, которые можно реализовать на практике. Исследователи отмечают, что расчеты стали возможны благодаря использованию особой модификации теории функционала плотности, которая раньше применялась исключительно для расчетов структуры сплавов. Химики рассматривали плоский бор как сплав обычного бора и дырок с особыми свойствами.

Ученые говорят, что следующим этапом работы станет попытка получить подобный бор на практике. Как это делать, пока остается неясным - первые образцы графена, напомним, их открыватели получили с помощью обычного скотча, отцепляя его от поверхности графита. Вместе с тем ученые утверждают, что, если плоский бор удастся получить на практике, то новый материал будет по многим параметрам превосходить графен.

В частности, нанотрубки из бора будут заведомо обладать металлическими свойствами в отличие от углеродных нанотрубок, которые могут быть как металлическими, так и полупроводниковыми. Примечательно, что один из авторов работы Борис Якобсон в 2007 году теоретически обнаружил фуллерен из бора, состоящий из 80 атомов. Позже, однако, другими химиками было показано, что эта молекула нестабильна и распадается на более простые куски, состоящие из нескольких колец (такое встречается в химии чаще, например, при помощи кластеров из 13 и 19 атомов бора ученые недавно собрали молекулярные двигатели Ванкеля).

Источники:

1. http://lenta.ru/news/2012/04/24/boron/