Физики модифицировали двумерные материалы для улучшения их свойств

В 1884 году Эдвин Эбботт написал роман «Флатландия: роман во многих измерениях» как сатиру на викторианскую иерархию. Он представил себе мир, существующий только в двух измерениях, где существа представляют собой геометрические фигуры. Физика такого мира отчасти схожа с физикой современных 2D-материалов, таких как графен и дихалькогениды переходных металлов. Ученые изучили их более подробно, о чем сообщил портал Phys.org.

Современные 2D-материалы состоят из одноатомных слоев, в которых электроны могут двигаться в двух измерениях, (их движение в третьем измерении ограничено). Благодаря этому «сжатию» 2D-материалы обладают улучшенными оптическими и электронными свойствами.

К сожалению, прочность двумерных материалов является их самым большим недостатком — они очень тонкие. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи начинают искать новые способы складывать их в сложные 3D-формы.

В нашей трехмерной вселенной двухмерные материалы можно размещать друг на друге. Если продолжить метафору Флатландии, такое расположение будет буквально представлять параллельные миры, населенные людьми, которым суждено никогда не встретиться.

Теперь ученые из физического факультета Университета Бата в Великобритании нашли способ упорядочить двумерные листы дисульфида вольфрама в трехмерную конфигурацию. В результате этого энергетический ландшафт структур сильно изменится по сравнению с плоскими листами.

Эта трехмерная структура известна как «наномеш»: перепончатая сеть из плотно упакованных, случайно распределенных конфигураций, содержащих скрученные и  листы дисульфида вольфрама.

Доктор Аделина Илие, которая разработала новый материал, сказала: «Модифицированный энергетический ландшафт является ключевым объектом нашего исследования. Это доказательство того, что сборка 2D-материалов в 3D-структуру дает совершенно новые и более эффективные конфигурации».