Новый материал, как хорошее слоеное тесто, сделан из предельно тонкого слоя металла. Помещая между ними различные ионы, инженеры смогут изготавливать «электронные круассаны» — устройства с необычными свойствами. До сих пор изготавливать такие двумерные неорганические соединения — максены (MXenes) — было очень непросто, но благодаря прорыву материаловедов из США теперь их можно будет производить быстро и с меньшим количеством ядовитых побочных продуктов.

Открытые в 2011 году максены произвели фурор в материаловедении. Обычно, когда слой золота или титана достигает толщины в один атом, он перестает вести себя как металл. Однако необычайно прочные химические связи максенов позволяют им сохранять особые свойства металла, например, проводить электричество. Кроме того, их легко модифицировать, помещая между слоями ионы. Все эти преимущества делают MXeens крайне полезными для создания новых устройств, например, для накопления электричества или защиты от электромагнитных помех, рассказывает EurekAlert.

Однако единственный известный способ производства максенов включает несколько трудоемких этапов, один из которых — нагрев смеси до 1600 градусов Цельсия с последующим погружением в плавиковую кислоту. Если нужно получить несколько грамм материала для лабораторных испытаний — ничего страшного, но для массового производства такая технология не подходит, так как создаст проблему вывоза отходов.

Ученые из Университета Чикаго придумали более эффективный и менее ядовитый метод производства максенов. Они открыли новые химические реакции, которые позволяют изготовить это соединение из простых и недорогих веществ-предшественников и без использования плавиковой кислоты. Технология состоит всего из одного этапа: смешивания нескольких ингредиентов с желаемым металлом и последующий нагрев до 925 градусов.

Более простой и дешевый способ производства максенов открывает перед исследователями возможности применения этих материалов с различными сплавами и ионами. Разработчики уже испытали свой метод на цирконии и титане, но уверены, что можно придумать массу других интересных комбинаций.