科技日报:据26日发表在《自然·材料》杂志上的最新研究，美国西北大学工程师首次创造出一种双层原子厚度的硼烯，打破了硼在单原子层限制之外形成非平面团簇的自然趋势。

硼烯是一种单原子厚的硼薄片，是由硼原子构成的单原子层厚的二维材料，比石墨烯更强、更轻、更柔韧，被科学界寄予厚望，过去几年很长一段时间以来，石墨烯似乎风靡了科学和工程界，被誉为最具有颠覆性的“新材料之王”，甚至被称为材料界的“黑金”。它身上延伸出来的各种奇妙性能与应用让人大开眼界。

而如今，科学家们又把同样的手法用在了硼上，从而形成了硼氧化物——硼烯，它看起来比石墨烯更令人兴奋。“下一代超级纳米材料”或将横空出世，硼烯被认为有着更广阔的应用前景，彻底改变能源、传感器、催化剂等许多领域的面貌。

硼烯具有许多理想的特性：包括高机械强度、柔韧性、和声子介导的超导性。像碳基石墨烯一样，这些2D材料具有革新电子学许多方面的潜力。但是，与石墨烯不同，将硼烯应用于实际用途要困难得多。

　尽管可以通过简单地剥离石墨层来生产石墨烯，但必须直接在基材上合成硼烯：这是西北大学的马克·赫萨姆的研究团队在年首次开发的方法。但硼烯有石墨烯所不具有的局限性：如果从真空室中取出，硼烯会在空气中迅速氧化，从而消除了其导电性。这意味着必须在超高真空条件下处理硼烯材料，从而严重限制了硼烯在实际设备中的集成。

研究团队发现，正确条件的关键是用来生长硼烯的衬底。在这项研究中，研究人员在平面的银质衬底上培养了硼烯。当暴露在非常高的温度下时，银会在原子级台阶结构之间形成异常平坦的“梯田”。

研究团队希望继续生长更厚的硼烯，或者创造出具有不同原子几何结构的双层硼烯。

年“新材料之王”石墨烯问世，风靡了科学与工程界，人们自此开始不断地去尝试设计新型二维材料，但目前只有硼烯存在与石墨烯一样的纯平面结构。在进一步探索中，硼烯展现出了集坚、柔、韧于一体的优异性能，如今双层硼烯的制备成功，更将进一步佐证其在力学、光学、电学、热传输等领域的全面开花的能力。虽然在近期实现非常大的突破应用还不太可能，但它无疑代表着未来新材料的一个重要发展方向。

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