MXenes像可頌麵包　有花朵般美麗原子導電層

編譯／高晟鈞

一個好吃的可頌麵包的秘訣，在於內層的數量。18層的可頌，每一層沾滿了滿滿的奶油，使人垂涎三尺。

而這些被稱為MXenes的材料，有著與可頌麵包一樣的特性。MXenes首次在2011年被發現，由許多極薄的金屬層所組成，而各金屬層中的離子就如同可頌裡的黃油一樣，吸引著科學家們；這些離子在金屬層中的滑動，對於未來的高科技電子產品的能量存儲非常有用。

最近，來自芝加哥大學的科學家們進行了一種突破性的研究，展示了如何更快、更輕鬆地製造這些MXenes，同時產生更少的有毒副產物。

究竟是什麼使得MXenes如此特別?正常情況下，當你使用金或是鈦等金屬元素來製造原子級薄片時，會失去一些金屬的物理特性。然而，MXenes異常強大的化學鍵使得他們能夠保持一些重要的特性，像是良好的導電性。另外，你可以將離子放在金屬夾層間來儲存能量。種種優勢都使得MXenes對於構建一項新設備非常有用──例如存儲電力或是阻止電磁波干擾的設備。

但目前，製造MXenes唯一的方法涉及了多種化工步驟，包括將混和物加熱到1,650攝氏溫度，最後浸泡在氫氟酸中。如果只是在實驗室中製作幾公克用於實驗，仍舊不是什麼大問題；但倘若是要大量生產，那就是另外一個故事了。

因此芝加哥大學的研究團隊設計了一種更有效、毒性更低的方法，可以在不使用氫氟酸的情況下，使用簡單的材料前體製造MXenes。這種新技術，只包含了一個步驟──將所有化學品與你希望製作的任意金屬混和，並將其加熱至大約900度，你就能得到MXenes。

這種新的MXenes不只簡單、無毒，在視覺上還特別漂亮，就像一朵朵的花朵一般；而這種形狀甚至可能使他們具有更好的反應能力，允許離子和分子在金屬層間更好地移動。

資料來源:Phys.org

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