Borofene: scopri le proprietà dei materiali bidimensionali
Il borofene è un innovativo materiale bidimensionale costituito da una struttura atomica di boro. A differenza del grafene che deriva dalla grafite, il borofene rappresenta una scoperta promettente nel mondo dei materiali bidimensionali.
Materiali bidimensionali
Il monostrato atomico del grafene è alla base di altre forme allotropiche del carbonio. Analogamente, quando il boro, solitamente impiegato come dopante di tipo ‘p’ nei semiconduttori nella sua forma tridimensionale, assume una struttura bidimensionale, mostra proprietà metalliche.
Mentre il carbonio si presenta in diverse forme allotropiche, come la grafite e il diamante, il boro, pur appartenendo allo stesso Periodo del carbonio, ha le sue forme allotropiche. Il borofene, ad esempio, viene ottenuto vaporizzando il boro tramite un fascio elettronico e facendolo condensare su una pellicola sottile di argento attraverso la tecnica della deposizione fisica da vapore (PVD).
Proprietà del borofene
A differenza del grafene, il borofene non possiede una superficie liscia e uniforme, ma presenta una struttura simile a un cartone ondulato, determinata dal legame degli atomi di boro tra loro. La presenza di queste creste rende il borofene anisotropico, influenzando le sue proprietà meccaniche ed elettroniche, come la conduttività elettrica, che dipendono dalla direzione. Teoricamente, si ipotizza che il borofene possa presentare una resistenza alla trazione maggiore di qualsiasi altro materiale attualmente conosciuto.
Anche se il borofene è soggetto all’ossidazione, questa caratteristica potrebbe essere sfruttata per modificarlo con altri gruppi chimici o inserirlo tra altri materiali al fine di variarne le proprietà. Inoltre, grazie alla sua maggiore densità elettronica rispetto al grafene, potrebbe agire come superconduttore se opportunamente raffreddato.
Il borofene non solo apre la strada a ulteriori ricerche sul comportamento dell’alluminio, ma anche a studi teorici che indicano la possibilità che questo elemento possa formare strutture di alluminene bidimensionali, le cui proprietà potrebbero oscurare quelle del grafene e del borofene.