مواد دو بعدی غشاهای فوق نازک هستند که نویدبخش کاربردهای نوری، حرارتی و مکانیکی جدید هستند که از جمله در دستگاه های بسیار نازک ذخیره سازی داده که هم قابل جمع شدن باشند و هم اطلاعات متراکم را در خود جای دهند، کاربرد دارند.
اخیرا یک تیم بین المللی با استفاده از فناوری مدرن فشار بالا ، ماده ای دو بعدی که قبلاً ناشناخته بود را کشف کرده است. ماده جدید با نام بریلونیترن ، از اتمهای نیتروژن و بریلیم که به صورت منظم در کنار یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده است. این یک ساختار فروالکتریک است که پتانسیل زیادی برای استفاده در فناوری کوانتوم از خود نشان می دهد.لازم به ذکر است که جهت سنتز این آزمایش دانشمندان به یک فشار بسیار قوی جهت فشرده سازی نیاز داشتند که اندازه ای این فشار یک میلیون بار بیشتر از فشار جو زمین بود.
بعد از کشف ماده ای ارزشمند به نام گرافن که از اتمهای کربن ساخته شده است ، علاقه محققین به مطالعه روی مواد دو بعدی به طور پیوسته افزایش یافته است. و اخیرا محققان دانشگاه بایرویت ، ترکیبات جدیدی را تشکیل داده اند که از اتم های نیتروژن و بریلیوم تحت فشارهای بسیار بالا تا 100 گیگاپاسکال تشکیل شده اند.
کشف یک ماده جدید دو بعدی
این مواد پلی نیتریدهای بریلیم نام دارند که بعضی از آنها مطابق با مونوکلینیک و برخی دیگر با سیستم بلوری سه حلقه ای مطابقت دارند. پلی نیتریدهای تری کلینیک بریلیم هنگام افت فشار یک ویژگی غیرمعمول از خود نشان می دهند و ساختار کریستالی تشکیل شده از لایه ها را به خود می گیرند که هر لایه شامل زنجیره های نیتروژن زیگزاگی است که توسط اتم های بریلیم به هم متصل شده اند.بنابراین می توان آن را به عنوان یک ساختار مسطح متشکل از BeN توصیف کرد که هر لایه دو بعدی ، بریلونیترن را نشان می دهد.
از دید دانشمندان ، بریلونیترن یک ماده جدید 2D است که متشکل از یک ساختار کریستالی دو بعدی که منجر به ایجاد یک شبکه الکترونیکی می شو، می باشد. به دلیل دارا بودن خواص الکترونیکی ، بریلونیترن برای استفاده در فناوری کوانتوم بسیار مناسب می باشد. و در ساخت رایانه هایی با کارایی بالا در جهت روش های رمزگذاری جدید با هدف برقراری ارتباط امن بسیار کاربرد دارد.
این تحقیقات برای اولین بار و توسط یک همکاری بین المللی بوسیله ی ایجاد یک فشار بسیار قوی تقریبا یک میلیون برابر فشار جو زمین صورت گرفت و حاصل آن تولید یک ترکیب شیمیایی دوبعدی که خواص الکترونیکی منحصر به فردی از خود به نمایش گذاشت بود و دانمشندان بار دیگر به اثبات رساندند که تحقیقات در فشار بسیار بالا نتایج خارق العاده ای به همراه خواهد داشت.
با این وجود ، امکان ایجاد فرآیندی جهت تولید بریلونیترن در مقیاس صنعتی وجود ندارد و مادامی که فشارهای بسیار زیاد ، از جمله فشارهای بسیار بالای ایجاد شده در آزمایشگاه تحقیقاتی ایجاد نشود ، احتمال تولید آن صفر خواهد بود. ولی یک نکته بسیار مهم آن است که این ترکیب جدید در هنگام رفع فشار ایجاد شده و می تواند در شرایط محیطی وجود داشته باشد.
ولی محدودیت های موجود در مسیر تحقیقات دانمشندان نمی تواند نقطه توقفی بر پیشرفت آنها باشد و با قاطعیت میتوان گفت در آینده ای نزدیک تولید مجدد بریلونیترن یا یک ماده 2 بعدی مشابه با فرایندهای فنی و پیچیده تر امکان پذیر خواهد شد.