टीयू वियन (व्हिएन्ना युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजी) च्या वैज्ञानिकांच्या पथकाने, सीईएसटी आणि एसी 2 टी मधील भागीदारांसह, एमएक्सनेस तयार करण्यासाठी एक सुरक्षित आणि अधिक व्यावहारिक पद्धत तयार केली आहे-मुख्यत: टायटॅनियम आणि कार्बनपासून बनविलेले द्विमितीय सामग्री. त्यांची नवीन पद्धत घातक रसायने वापरणे टाळते आणि मोठ्या प्रमाणात एमएक्सएनई उत्पादन अधिक सुलभ करू शकते.
एमएक्सनेस थरांनी बनविलेले असतात जे फक्त एक अणू जाड असतात. या संरचनेमुळे, ते समान घटकांपासून बनविलेल्या जाड सामग्रीपेक्षा भिन्न वागतात. बॅटरी, सेन्सर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग आणि घन वंगण म्हणून वापरण्यासाठी त्यांचा अभ्यास केला जात आहे – अगदी अंतराळात. या सर्व उपयुक्त गुणधर्मांमुळे, एमएक्सएनईला “चमत्कारिक सामग्री” म्हणून देखील ओळखले जाते.
“एमएक्सनेस तयार करण्यासाठी, आपल्याला प्रथम तथाकथित मॅक्स चरणांची आवश्यकता आहे. ही अशी सामग्री आहे जी असू शकते, उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम, टायटॅनियम आणि कार्बनच्या थरांचे,” टीयू वियनच्या अभियांत्रिकी डिझाइन आणि उत्पादन विकासाच्या संस्थेच्या पियरलुइगी बिलोट्टो म्हणाले. “आतापर्यंत, हायड्रोफ्लूरिक acid सिडचा वापर जास्तीत जास्त प्रमाणात अॅल्युमिनियम काढून टाकण्यासाठी केला जात असे, ज्यामुळे अणू पातळ थरांची एक प्रणाली बनली जी फारच कमी प्रतिकार करून एकमेकांच्या विरूद्ध सरकवू शकते. यामुळे या एमएक्सनेसला एक उत्तम वंगण बनते.”
हायड्रोफ्लूरिक acid सिड, जरी, अत्यंत विषारी आणि हाताळण्यासाठी धोकादायक आहे. हे कचरा तयार करते ज्याची विल्हेवाट लावणे कठीण आहे. बिलोट्टो म्हणाले, “म्हणूनच एमएक्सनेसने उद्योगात अद्याप मोठा विजय मिळविला नाही. “औद्योगिक स्तरावर अशी प्रक्रिया तयार करणे कठीण आहे आणि बर्‍याच कंपन्या हे पाऊल उचलण्यापासून समजण्यासारख्या आहेत.”
याभोवती जाण्यासाठी, कार्यसंघाने एक वेगळी पद्धत विकसित केली जी वीज आणि सुरक्षित रासायनिक मिश्रण वापरते – विशेषत: सोडियम टेट्राफ्लोरोबोरेट आणि हायड्रोक्लोरिक acid सिड (एनएबीएफए/एचसीएल). स्थिर इलेक्ट्रिकल करंटऐवजी, त्यांनी व्होल्टेज (कॅथोडिक पल्सिंग) चे लहान स्फोट वापरले. या डाळी लहान हायड्रोजन फुगे तयार करतात जे सामग्रीची पृष्ठभाग सक्रिय ठेवतात, ज्यामुळे अ‍ॅल्युमिनियमचा थर अधिक प्रभावी आणि सतत काढण्यास मदत होते.
बिलोट्टो यांनी स्पष्ट केले की, “इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री जास्तीत जास्त टप्प्यातील अॅल्युमिनियम बॉन्ड्स तोडण्यासाठी पर्यायी मार्ग देते. “जेव्हा इलेक्ट्रिकल व्होल्टेज लागू केला जातो, तेव्हा मॅक्स फेजला त्याच्या इंटरफेसवर प्रतिक्रिया सुरू होणार्‍या इलेक्ट्रिक करंटचा अनुभव येतो. व्होल्टेज अचूकपणे निवडून, आम्ही केवळ अॅल्युमिनियम अणू काढून टाकले जाते, ज्यामुळे उत्पादन इलेक्ट्रोकेमिकल एमएक्सनेस (ईसी-मॅक्सेन्स) म्हणून सोडले जाते.”
या पद्धतीचा वापर करून, कार्यसंघाने अवांछित उप-उत्पादनांशिवाय एकाच फेरीत ईसी-एमएक्सनेचे 60% उत्पन्न मिळवले. रासायनिक मॅपिंगसाठी एसईएम/ईडीएक्स, पृष्ठभागाच्या संरचनेसाठी एक्सपीएस आणि एलईआयएस आणि आकार, अंतर आणि इतर भौतिक वैशिष्ट्यांसाठी एएफएम, टीईएम, रमण आणि एक्सआरडी यासारख्या वेगवेगळ्या रासायनिक विश्लेषण साधनांचा वापर करून सामग्रीची तपासणी केली गेली.
संशोधकांचे म्हणणे आहे की स्पंदित विद्युत दृष्टिकोन केवळ उत्पादन वाढवित नाही तर संपूर्ण प्रक्रियेमध्ये पृष्ठभाग स्वच्छ आणि प्रतिक्रियाशील ठेवून गुणवत्ता सुधारते. बिलोटो म्हणाले, “माझे ध्येय एमएक्सएनईचे संश्लेषण अत्यंत सोपे बनविणे आहे. कोणत्याही स्वयंपाकघरात ते शक्य झाले पाहिजे,” बिलोटो म्हणाले. “आणि आम्ही त्या अगदी जवळ आहोत.”
हा लेख एआयच्या काही मदतीने तयार केला गेला आणि संपादकाने पुनरावलोकन केले. खाली कॉपीराइट कायदा 1976 चा कलम 107ही सामग्री बातम्यांच्या अहवालाच्या उद्देशाने वापरली जाते. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी आहे जो अन्यथा उल्लंघन करणारा असू शकतो.
