طور فريق من كلية العلوم والهندسة بجامعة تولين عائلة جديدة من المواد ثنائية الأبعاد التي يقول الباحثون إن لها تطبيقات واعدة ، بما في ذلك في الإلكترونيات المتقدمة والبطاريات عالية السعة.
كان الفريق بقيادة مايكل نجيب الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء والفيزياء الهندسية ، نُشرت الدراسة في مجلة Advanced Materials .
وقال نجيب “المواد ثنائية الأبعاد هي مواد نانوية بسمك نانومتر وأبعاد جانبية تبلغ سماكتها آلاف المرات ويوفر تسطيحها مجموعة فريدة من الخصائص مقارنة بالمواد السائبة.”
واسم عائلة المواد ثنائية الأبعاد الجديدة هو كالكوجينيدات معدنية انتقالية أو TMCC فهو يجمع بين خصائص عائلتين من المواد ثنائية الأبعاد كربيدات معدنية انتقالية وثنائي كالكوجينيدات معدنية انتقالية .
وقال جيب أستاذ كين وروث أرنولد الوظيفي المبكر في العلوم والهندسة ، قال إن الأخير عبارة عن عائلة كبيرة من المواد التي تم استكشافها على نطاق واسع ووجدت أنها واعدة للغاية خاصة لتخزين الطاقة الكهروكيميائية وتحويلها لكنه قال إن أحد التحديات في استخدامها هو انخفاض الموصلية الكهربائية والاستقرار.
من ناحية أخرى قال إن الكربيدات المعدنية الانتقالية هي موصلات كهربائية ممتازة مع موصلية أكثر قوة من المتوقع أن يكون لدمج العائلتين في واحدة إمكانات كبيرة للعديد من التطبيقات مثل البطاريات والمكثفات الفائقة والحفز وأجهزة الاستشعار والإلكترونيات.
قال: بدلاً من تكديس المادتين المختلفتين مثل وحدات بناء Lego مع العديد من الواجهات الإشكالية ، نقوم هنا بتطوير مادة ثنائية الأبعاد جديدة تشتمل على مزيج من التركيبتين بدون أي واجهة”.
قال أحمد ماجد المؤلف الأول للمقال ومرشح الدكتوراه في فيزياء المواد و الهندسة في تولين تعمل في مجموعة نجيب
” إنه على عكس المواد النانوية الغريبة الأخرى فإن عملية صنع هذه المواد النانوية ثنائية الأبعاد TMCC بسيطة وقابلة للتطوير.
بالإضافة إلى نجيب وماجد و يضم الفريق جيانج وي ، الأستاذ المساعد في الفيزياء والفيزياء الهندسية جيانوي صن ، الأستاذ المساعد في الفيزياء والفيزياء الهندسية ؛ دكتوراه المرشحون كايتلين برينجر ومانيش كوثاكوندا وفي وانغ في تولين ؛ والدكتور إريك تسينج والأستاذ Per OA Persson من جامعة Linkӧping في السويد.
