Zweidimensionale Materialien werden durch Laser umgeformt und können Energie speichern

In der neuen Arbeit untersuchten die Autoren zweidimensionale molekular definierte Schichten namens MXenes.

Wenn

Durch Laserpulse kann MXene immer wieder zwischen flachen und wellenförmigen Formen umgeschaltet werden: Das eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.

MXene sind zweidimensionale Hartmetallplattenoder Übergangsmetallnitride: Sie sind in Form einzelner, mehrere Atome dicker Schichten angeordnet. Eine solch feine Struktur kann nur erreicht werden, indem ein Material in viele kleine Schichten zerkleinert wird. 

Im Gegensatz zu den meisten anderen einschichtigen Materialien kann MXene dank der Entdeckung einer skalierbaren und irreversiblen chemischen Peeling-Methode problemlos in großen Mengen hergestellt werden.

Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von MXene könnenanpassen: Sie hängen von der Wahl des Übergangsmetalls ab. Daher kann das Material zum Erfassen, Energiespeichern, Sammeln von Licht und sogar zur Erzielung einer antibakteriellen Wirkung verwendet werden.

In einer neuen Studie verbesserten die Autoren die EigenschaftenMXene nutzte schnelle Lichtimpulse, die sie auf das Material richteten. Als Ergebnis fanden sie heraus, dass Laserenergie in einer Rekordzeit – nur 230 Femtosekunden – auf das Atomgitter übertragen wird. Mithilfe der Laserpolarisation konnten die Forscher zudem die Ausrichtung der Nanowellen steuern: Das bedeutet, dass das Material über ein optisches Gedächtnis auf Nanoebene verfügt.

Wenn der Laser außerdem wieder auf das MXene gerichtet wird, wird das Material wieder zu einer Ebene.

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