Czy azotek boru to nowy węgiel? Wizja, wyrównana

Podobnie jak grafen, heksagonalny azotek boru ma strukturę molekularną przypominającą drut z kurczaka. W grafenie ta konfiguracja drutów z kurczaka składa się w całości z atomów węgla ułożonych w powtarzający się wzór sześciokątów. W przypadku hBN sześciokąty składają się z naprzemiennych atomów boru i azotu. W ostatnich latach naukowcy odkryli, że dwuwymiarowe arkusze hBN wykazują wyjątkowe właściwości wytrzymałościowe, sztywność i sprężystość w wysokich temperaturach. Gdy arkusze hBN są zwijane w nanorurki, właściwości te są jeszcze bardziej wzmocnione, szczególnie gdy nanorurki są wyrównane, jak małe drzewka w gęsto upakowanym lesie.

Jednak znalezienie sposobów na syntezę stabilnych, wysokiej jakości BNNT okazało się wyzwaniem. Kilka wysiłków w tym celu przyniosło niewyrównane włókna niskiej jakości.

"Jeśli potrafisz je dopasować, masz znacznie większe szanse na wykorzystanie właściwości BNNT w skali masowej do stworzenia rzeczywistych urządzeń fizycznych, kompozytów i membran" - mówi Wardle.

W 2020 roku Rong Xiang i współpracownicy z Uniwersytetu Tokijskiego odkryli, że mogą produkować wysokiej jakości nanorurki z azotku boru, najpierw stosując konwencjonalne podejście chemicznego osadzania z fazy gazowej, aby wyhodować las krótkich, kilkumikrometrowych nanorurek węglowych. Następnie pokryli las na bazie węgla „prekursorami” boru i azotu, które po wypaleniu w piecu w wysokich temperaturach krystalizowały na nanorurkach węglowych, tworząc wysokiej jakości nanorurki z sześciokątnego azotku boru z nanorurkami węglowymi w środku.