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Plumbene foi finalmente sintetizado graças a uma equipe no Japão

Plumbene foi finalmente sintetizado graças a uma equipe no Japão


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O grafeno tem um novo primo graças a um grupo de cientistas da Universidade de Nagoya. Pela primeira vez na história, eles foram capazes de sintetizar com sucesso um material anteriormente puramente teórico chamado Plumbene.

Este desenvolvimento pode ter implicações abrangentes para isoladores topológicos em um futuro não muito distante.

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O que é Plumbene?

O Plumbene é um material em favo de mel 2-D à base de chumbo (Pb) que era, até agora, puramente teórico. Ostensivamente semelhante ao grafeno em estrutura, o Plumbene poderia fornecer um isolante topológico 2-D robusto do futuro.

Um isolante topológico é, de acordo com a Wikipedia, qualquer material com "ordem topológica protegida por simetria não trivial que se comporta como um isolante em seu interior, mas cuja superfície contém estados condutores, o que significa que os elétrons só podem se mover ao longo da superfície do material".

Ao contrário de outros (grafeno por exemplo), o Plumbene deve, segundo os pesquisadores, ser capaz de exibir o efeito Hall Quantum Spin acima da temperatura ambiente. Por esse motivo, encontrar um método confiável e barato de sintetizar Plumbene foi considerado um objetivo importante da pesquisa em ciência dos materiais.

A arte imita a vida, assim se diz

Uma equipe de pesquisa da Universidade de Nagoya conseguiu criar o Plubmene pelo recozimento (aquecimento e resfriamento lento) de um filme de chumbo (Pb) ultrafino sobre paládio Pd (111). Usando este método, eles foram capazes de criar um material de superfície com a estrutura de favo de mel de uma monocamada 2D, conforme revelado por microscopia de tunelamento de varredura (STM).

Mas, eles também ficaram surpresos ao descobrir que por baixo do Plumbene uma película fina de liga de paládio-chumbo (Pd-Pb) também se formou. Este filme tinha uma estrutura de bolha que lembrava uma estrutura de Weaire-Phelan, que divide o espaço em células de igual volume com a menor área de superfície total das paredes entre elas.

Isso, dizem os pesquisadores, ajuda a resolver o "Problema de Kelvin".

Este tipo de estrutura tende a ser usado para representar uma espuma idealizada de bolhas de tamanhos iguais. A estrutura foi concebida pela primeira vez em 1993 pelo físico Denis Weaire do Trinity College Dublin.

Essa estrutura também serviu de inspiração para o Centro Aquático Nacional de Pequim nos Jogos Olímpicos de Pequim 2008, também conhecido como "Cubo de Água".

O líder da pesquisa, Professor Junji Yuhara, foi rápido em apontar que esta não é a primeira vez que a arquitetura foi inspirada pelo trabalho de cientistas materiais.

"O arquiteto Buckminster Fuller projetou a esfera geodésica para a World Expo 1967 em Montreal, e mais tarde o Buckminster Fullerene, C60, foi nomeado em sua homenagem." - apontou ele.

"Tanto o plumbene quanto o 'nano cubo de água' são uma bela adição ao Nano Nature World. Os edifícios dos Jogos Olímpicos de Tóquio em 2020, os Jogos Olímpicos de Paris em 2024, Expo 2020 Dubai, Expo 2023 Buenos Aires, Expo 2025 Osaka e assim por diante maio também serão colocados no centro das atenções novamente como futuros novos materiais ", acrescentou.

Por que o Plumbene é importante?

Os materiais 2-D feitos de elementos do Grupo 14 da Tabela Periódica são amplamente considerados pelos cientistas de materiais como candidatos ideais como isolantes topológicos.

O Plumbene, por exemplo, tem gerado muita atenção porque tem a maior interação spin-órbita de todos eles. Isso se deve à estrutura de elétrons orbitais do Pb, que deve dar ao Plumbene a maior lacuna de banda de energia para todos os elementos do Grupo 14.

A criação deste material pode ter implicações abrangentes para o desenvolvimento de futuros isoladores topológicos.

“O advento do Plumbene”, comenta o professor Yuhara, “é muito esperado e vem após a criação do Silicene em 2012, do Germanene em 2014 e do stanene em 2015. Certamente lançará uma corrida para as aplicações”. - disse Yuhara.

Este estudo foi publicado originalmente no início deste mês na revistaMateriais avançados.


Assista o vídeo: O que os coreanos pensam sobre o Japão. Coreaníssima (Julho 2022).


Comentários:

  1. Dora

    Com licença, está limpo

  2. Rowin

    Ótimo, esta é uma mensagem valiosa

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  5. Johnell

    Obrigado pela informação, agora vou saber.



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