Нитрид бора, известный как «белый графит», представляет собой материал, структурно близкий к графиту, но с уникальными свойствами благодаря наличию бора и азота в его кристаллической решетке. Эти материалы, в частности, форма нанотрубок из нитрида бора, обладают рядом преимуществ по сравнению с углеродными нанотрубками, что делает их перспективными для широкого спектра применений.

Особенности нанотрубок из нитрида бора:

  1. Термическая стабильность: Нанотрубки из нитрида бора выдерживают высокие температуры до 1000–1100°C, что в разы превышает стойкость углеродных нанотрубок.
  2. Структурная упорядоченность: В отличие от хаотичного образования углеродных нанотрубок, нанотрубки из нитрида бора обладают упорядоченной и прямой структурой, что облегчает их управление и использование в качестве строительного материала.
  3. Оптическая прозрачность: В отличие от черных углеродных нанотрубок, нанотрубки из нитрида бора являются белыми и оптически прозрачными, что делает их применимыми в оптических технологиях.
  4. Теплопроводность и электроизоляция: Нанотрубки из нитрида бора обладают высокой теплопроводностью и одновременно электроизоляционными свойствами, что делает их уникальными для использования в электронике.

Синтез и исследование:

Синтез нанотрубок из нитрида бора – сложная задача, и лаборатории, такие как лаборатория профессора Гольберга, работают более 10 лет, исследуя оптимальные методы производства. Лаборатории в Японии поддерживают шесть печей, создающих нанотрубки для научных исследований и подразделений корпораций.

Практические применения:

  1. Теплопроводящие полимеры: Полиэтиленовые плёнки с добавлением нанотрубок из нитрида бора обладают высокой теплопроводностью, их можно использовать как подложку для компьютерных плат.
  2. Гидрофобные покрытия: Плёнки из нанотрубок из нитрида бора обладают гидрофобными свойствами, препятствуя смачиванию водой, что может применяться для покрытия стекол автомобилей и других поверхностей.
  3. Водородная энергетика: Нанотрубки из нитрида бора могут использоваться для безопасного хранения водорода благодаря их способности поглощать этот газ.

Эксперименты с нанотрубками из нитрида бора продолжаются в лабораториях по всему миру, и несмотря на вызовы в синтезе и структуре, они предоставляют обширные возможности для инноваций в материаловедении и технологиях.