Naukowcy z Instytutu Technologii New Jersey podjęli próbę znalezienia idealnej pary materiałów, które będą się wzajemnie uzupełniać swoimi właściwościami. Wszystko po to, aby opracować podwaliny pod dalsze udoskonalanie wielu technologii przyszłości np. ogniw słonecznych, bateryjnych magazynów energii, różnego rodzaju czujników, czy nawet sztucznych mięśni.
Czytaj też: Chowajcie krzem i grafen. Oto nadchodzi rewolucja układów półprzewodnikowych
Z artykułu w czasopiśmie Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage dowiadujemy się, że chodzi o grafen i cynę. Pierwszy z nich w tym połączeniu stanowi materiał dwuwymiarowy, a drugi – 3D. Obydwa tworzą razem specyficzną heterostrukturę, której szczegóły opisali naukowcy z USA.
Grafen z cyną. Takie połączenie może sprawdzić się w wielu rozwiązaniach
Badania było prowadzone w bardzo niestandardowej formie. Autorom nie chodziło o to, aby stworzyć idealny materiał, ale żeby opracować bazę danych na temat struktur 2D/3D z użyciem grafenu i cyny. Wykorzystali do tego metodę uczenia maszynowego, w której program był wyszkolony według teorii funkcjonału gęstości, jaka jest filarem dla modelowania budowy cząsteczek – tłumaczą badacze w swoim artykule.
Czytaj też: Naukowcy okradli grafen z kolejnej tajemnicy. To najbardziej magnetoodporny materiał
Ich zdaniem, szczegółowa znajomość konstruowania granic 2D/3D jest kluczowa, aby optymalizować pracę wielu urządzeń elektronicznych. Chociażby w przypadku akumulatorów sodowo-jonowych odkryto, że obecność grafenu łagodzi naprężenia mechaniczne podczas interkalacji sodu na anodzie cynowej. Bez dokładnej wiedzy na temat granicy grafen-cyna niewiele możemy zdziałać w nanoskali, aby uczynić ten proces w akumulatorach jeszcze lepszym.
Czytaj też: Elektronika na wzór naszego mózgu już tylko kwestią czasu. W MIT zrobili kanapkę z Grafenu
Nowo powstała baza danych przysłuży się z pewnością tym zespołom badawczym, którzy zajmują się materiałoznawstwem. Modele opracowane przez uczonych z New Jersey zostały wygenerowane w programie Expanse i pozostaną dostępne dla całej światowej społeczności naukowców.