潜力堪比石墨烯 科学家发现新型材料氢化硼烯

二维材料科学的世界是一个令人激动的世界，新的进展不断开辟新的可能性，其中最受关注的莫过于神奇材料石墨烯（graphene）。不过现在来自美国的科学团队找到了一个新的玩家–氢化硼烯（borophane），他们认为这种材料在未来先进的电子技术中会得到广泛应用。

这种新材料是西北大学、佛罗里达大学和阿贡国家实验室的研究人员共同合作的成果，是从厚度只有一个原子的硼片开始的。这种单层硼烯（borophene）于 2015 年首次合成，此后形成了其他新型材料的基础，如球形笼状的硼磷烯（borospherene）。

由于具有很好的强度和灵活性，在从电池到传感器技术的一切领域中，硼烯都有广泛的应用前景，但它也存在非常多的缺点。其中最大的难点就是很难生产，而且会与开放的空气发生负面反应，很快就会氧化，变得非常不稳定，而且很容易改变形状。

科学家已经找到了克服这些障碍的方法。这种新型材料是通过在银基底上生长硼烯，然后再将其暴露在氢气中，从而产生复杂的、两原子厚的硼原子和氢原子排列。这种结构是通过计算机视觉和扫描隧道显微镜成像的结合来确认的。

西北大学材料科学与工程教授 Mark Hersam 表示：“单层硼烯本身就存在非常多的问题。但当我们将硼吩与氢气混合时，产品突然变得更加稳定，对于在新兴的纳米电子学和量子信息技术领域的使用更具吸引力”。

科学家们列举了一些硼烯可能产生影响的领域，包括太阳能电池、电池和电子设备。他们确实表示，它的特性可以特别适合于依靠光来获得卓越性能的电子产品，这个领域被称为光电子学，包括从更高效的计算机芯片到先进的LED显示器的一切。

阿贡纳米材料中心的纳米科学家 Pierre Darancet 表示：“从我们的结果来看，真正令人鼓舞的是，我们发现银基底上的硼烯纳米片相当稳定，和单层硼烯不同。这意味着它应该很容易与其他材料集成，用于构建新的光电子器件，即光与电子相结合的设备”。