科学家说需要更多的研究来推进基于二维硼的未来技术

硼可能是元素元素，但它肯定不是基本元素。南京航空航天大学的一个研究团队表示，这种元素的二维形式被称为硼烯，在能源、传感器和信息存储方面的应用前景广阔，但还需要做更多的工作。

他们于 2 月 9 日在Nano Research Energy上发表了对硼烯基材料近期工作的评论。

“硼烯是一种后起之秀的单元素二维材料，”南京大学航空航天工程学院机械结构力学与控制国家重点实验室、智能纳米材料与器件教育部实验室教授泰国安说。航空航天。“虽然硼烯的实验合成存在诸多挑战，但近年来它在能源、传感和信息存储等领域取得了一些令人振奋的实验进展。”

据 Tai 介绍，预计硼烯具有几种独特的物理和化学性质，但目前还没有足够的研究来通过实验验证这些特性。预测的特性包括机械柔顺性、光学透明性、超高导热性、超导性等。

“虽然硼烯在理论和实验上不断取得突破，但由于其结构复杂，其相关研究起步较晚，”Tai说，并指出稳定的二维硼片于1997年首次报道。更稳定的版本被理论化并通过实验实现从那以后的几十年里。“与硼烯的理论研究相比，其合成实验滞后了很长时间。2015年，我们课题组首次报道了晶态稳定的单层硼片。”

研究人员发现硼烯片具有半导体特性。Tai 说，各个小组的额外工作进一步推进了材料——以及所需的特性——但问题和挑战仍然存在。

“虽然近年来硼烯基材料的实验合成取得了一系列突破，但仍难以获得大面积、单晶、厚度可控的稳定硼烯基材料，”Tai说，解释这些是理想的品质，因为它们使通过实验研究理论特性变得更加容易。

除了提高硼烯基材料的质量外，研究人员还建议致力于推进研究，重点是优化材料在能源应用以及设备集成和潜在系统开发中的性能。

“很少有评论全面涵盖硼烯基材料在应用领域的实验发展，尤其是能源、传感器和信息存储，”Tai 说。“我们希望通过系统地总结硼烯基应用的现状，不仅能激发进一步的探索，也能激发硼烯在其他应用领域的研究。”

该论文的其他作者包括侯庄、刘毅、吴子彤、梁新超和刘翔。

国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、机械结构力学与控制国家重点实验室研究基金、中央高校基本科研业务费专项资金、南京航空航天大学优势学科项目江苏省高等学校发展部和江苏省研究生科研实践创新计划支持此项工作。

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