Озон поможет создать из графеноподобного вещества крохотные датчики

Исследователи из нидерландского Делфтского технического университета и британского Кембриджа научились создавать мембраны из похожего на графен гексагонального нитрида бора. Подобные механизмы могут стать основой чрезвычайно маленьких газовых сенсоров или датчиков давления. Работа опубликована в журнале npj 2D Materials and Applications.

Обладающий графеноподобной решеткой нитрид бора, который также называют «белым графеном», так же, как и его углеродный собрат, обладает целым набором уникальных свойств. Но, в отличие от «черного» графена, нитрид бора — изолятор, а также характеризуется большой химической и термической стойкостью, что позволяет использовать его в более суровых условиях. Еще одно отличие — это намного более сильные связи между слоями, поэтому графен достаточно легко получить в виде двумерного материала, а нитрид бора в таком виде умеют получать только в нескольких лабораториях.

Чтобы получить необходимый результат, ученые сначала выращивали однослойный нитрид бора методом осаждения из газовой фазы на железной фольге в Великобритании, затем отправляли ее в Нидерланды, где посредством многошагового процесса исследователи переносили белый графен на кремниевую подложку с крохотными круглыми отверстиями. Таким образом получались механические резонаторы, которые можно назвать микроскопическими барабанами.

В процессе работы обнаружилась еще одна проблема: вследствие многочисленных манипуляций мембраны из нитрида бора постоянно засорялись различными полимерами, что изменяло их свойства. Это обстоятельство делало сенсоры на их основе разными. Однако, чтобы превзойти устройства других конструкций, нужно было обязательно добиться того, чтобы все устройства вели себя одинаково. Голландцы нашли решение: они использовали для очищения мембран химическую активность озона и таким образом продемонстрировали возможность создания невероятно миниатюрных датчиков.