Нитрид бора — новый углерод? Видение, согласованное

Как и графен, гексагональный нитрид бора имеет молекулярную структуру, напоминающую куриную сетку. В графене эта конфигурация мелкоячеистой сетки полностью состоит из атомов углерода, расположенных в виде повторяющихся шестиугольников. Для hBN шестиугольники состоят из чередующихся атомов бора и азота. В последние годы исследователи обнаружили, что двумерные листы hBN обладают исключительными свойствами прочности, жесткости и устойчивости при высоких температурах. Когда листы hBN сворачиваются в форму нанотрубок, эти свойства еще больше улучшаются, особенно когда нанотрубки выровнены, как крошечные деревья в густом лесу.

Но поиск способов синтеза стабильных высококачественных БННТ оказался сложной задачей. Несколько попыток сделать это привели к получению низкокачественных невыровненных волокон.

«Если вы можете выровнять их, у вас будет гораздо больше шансов использовать свойства БННТ в массовом масштабе для создания реальных физических устройств, композитов и мембран», — говорит Уордл.

В 2020 году Ронг Сян и его коллеги из Токийского университета обнаружили, что могут производить высококачественные нанотрубки из нитрида бора, сначала используя традиционный подход химического осаждения из паровой фазы, чтобы вырастить лес коротких углеродных нанотрубок длиной в несколько микрон. Затем они покрыли углеродсодержащий лес «прекурсорами» бора и газообразного азота, которые при запекании в печи при высоких температурах кристаллизовались на углеродных нанотрубках с образованием высококачественных нанотрубок из гексагонального нитрида бора с углеродными нанотрубками внутри.