Bilim adamları, grafenin mukavemetini aşan ve çatlak oluşumuna karşı artan direnç olan iki boyutlu karbon malzemesi keşfettiler. “Monopolin Amorfik Karbon” (MAC) olarak adlandırılan bu materyal, Singapur Ulusal Üniversitesi’nde Barbaros Ozilmaz önderliğinde bir grup bilim adamı tarafından sentezlendi.
Çalışmaya göre, MAC etkileyici özellikler gösterir – grafenden sekiz kat daha güçlüdür. Grafen gibi, MAC de bir atom kalınlığına sahip iki boyutlu bir malzemedir, ancak yapısı temelde farklıdır. Atomlar grafen içindeki akıcı altıgen ızgarada bulunurken, MAC hem kristalli hem de amorf alanları birleştiren kompozit bir malzemedir.
“Böyle eşsiz bir yapı çatlakların dağılımını önler, malzemenin yıkımdan önce daha fazla enerjiyi emmesine izin verir” diye açıklıyor Malzeme Bilimi alanında yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın önde gelen yazarı Nanoinengeria.
Bu keşif, daha hızlı ve daha etkili bir elektronik cihazın oluşturulmasından yüksek verimli enerji depolama sistemlerine, gelişmiş sensörlere ve giyilebilir teknolojilere kadar çeşitli alanlarda devrim yaratmış iki boyutlu malzemelerin geliştirilmesi için büyük önem taşımaktadır. Şimdiye kadar, kırılganlıkları pratik uygulamayı önemli ölçüde sınırlandırmıştır.
Malzemenin özelliklerini incelemek için, Rice Üniversitesi’nden araştırmacılar, tarama elektron mikroskobunun içinde germe test yöntemini kullandılar, bu da çatlakların oluşumunu ve yayılmasını gerçek zamanlı olarak gözlemlemeyi mümkün kıldı. Paralel olarak, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Marcus Boler önderliğindeki grup, kristal ve amorf alanların bir kombinasyonunun atom düzeyinde yıkım enerjisi üzerindeki etkisini incelemeyi mümkün kıldı.
Malzeme Bilimleri ve Nanoinengera Doçent Doçenti ve çalışmanın ortak yazarı Imo Khan, “Daha önce, ultra oluşturulmuş düzensiz materyalin atom düzeyinde yaratılması ve görselleştirilmesinin karmaşıklığı nedeniyle bu tür çalışmalar imkansızdı” diyor. “Bununla birlikte, nanomalzemelerin sentezindeki son başarılar ve yüksek tünemiş görselleştirme sayesinde, ek katmanlar eklemeden iki boyutlu malzemelerin gücünü artırmak için yeni bir yaklaşım açabildik.”
