Впервые создан композит керамики и двухмерного материала
Logo
Cover

Впервые ученым удалось создать композит из керамики и двухмерного материала под названием MXene, открыв путь к производству новых твердотельных аккумуляторов, варисторов, катализаторов, химических датчиков и многого другого.

46

Технология спекания, которая широко используется в промышленности, требует применения высоких температур для получения твердых и пористых изделий из порошков. Обычно для керамики требуется 800 градусов Цельсия, но специалисты Университета штата Пенсильвания разработали технологию, позволяющую снизить температуру до 300 градусов. Таким образом, увеличивается коммерческий потенциал новой формы материала.

Материал MXene был не так давно разработан специалистами Университета Дрекселя (США). Он состоит из карбидных и нитридных слоев толщиной несколько атомов. До сих пор его никогда не использовали вместе с керамикой.

Смешав от 0,5 до 5% MXene с оксидом цинка, ученые получили композит на два порядка большей проводимости и в два раза большей жесткости. Вдобавок MXene увеличил способность оксида цинка превращать тепло в электричество.

«Это первый керамический композитный материал, содержащий MXene. Учитывая, что существует около 30 видов MXene с разными свойствами, мы открываем новую главу в исследовании керамических матричных композитов с потенциалом применения от электроники до батарей и термоэлектрики», — цитирует Phys.org директора Института наноматериалов при Университете Дрекселя Юрия Гогоци.

Совместив керамическую основу с полиуретаном, ученые того же Пенсильванского университета создали новый слоистый материал, который в несколько раз увеличивает эффективность пьезоэлектриков.