p Um grande número de materiais 2-D, incluindo grafeno, nitreto de boro hexagonal (h-BN), dichalcogenetos de metais de transição (TMDCs) como MoS ₂ e WSe ₂ , óxidos de metal (MxOy), fosforeno preto (b-P), etc, fornecem uma ampla gama de propriedades e inúmeras aplicações potenciais, Mas, para realizar plenamente seu uso comercial, o pré-requisito é a produção em grande escala. p Estratégias ascendentes, como deposição química de vapor (CVD) e síntese química, foram amplamente exploradas, mas apenas pequenas quantidades de materiais 2-D foram produzidas até agora. Outra estratégia importante para obter materiais 2-D é de um caminho de cima para baixo, esfoliando os materiais da camada a granel em monocamada ou poucos materiais 2-D de camada, como moagem de bolas, esfoliação em fase líquida, etc. Parece que as estratégias de cima para baixo têm mais probabilidade de ser ampliadas; Contudo, eles são adequados apenas para materiais específicos. Até aqui, apenas o grafeno e o óxido de grafeno podem ser preparados no nível de toneladas, enquanto para outros materiais 2-D, eles ainda permanecem no estado de laboratório devido ao baixo rendimento. Portanto, é necessário desenvolver um método de preparação de materiais 2-D de alta eficiência e baixo custo para progredir do laboratório para nossa vida diária.

p A falha de lubrificantes sólidos é causada pelo deslizamento entre as camadas de materiais a granel, e o resultado da deslizamento é que os materiais a granel serão removidos em menos camadas. Com base neste entendimento, em um novo artigo de pesquisa publicado no National Science Review , o laboratório de Materiais e Dispositivos de Baixa Dimensão liderado pelo Professor Hui-Ming Cheng e o Professor Bilu Liu da Universidade de Tsinghua propôs uma tecnologia de esfoliação que é denominada Esfoliação de Moagem Intermediária Assistida (iMAGE). A chave para esta tecnologia de esfoliação é usar materiais intermediários que aumentam o coeficiente de fricção da mistura e efetivamente aplicam forças de fricção deslizantes ao material da camada, resultando em uma eficiência de esfoliação dramaticamente aumentada.

p Considerando o caso de 2-D h-BN, a taxa de produção e o consumo de energia podem chegar a 0,3 g h ^-1 e 3,01 × 10 ⁶ J g ^-1 , respectivamente, ambos são uma a duas ordens de magnitude melhores do que os resultados anteriores. Os flocos 2-D h-BN esfoliados resultantes têm uma espessura média de 4 nm e um tamanho lateral médio de 1,2 μm. Além do mais, este método iMAGE foi estendido para esfoliar uma série de materiais de camada com propriedades diferentes, incluindo grafite, Bi ₂ Te ₃ , b-P, MoS ₂ , TiOx, h-BN, e mica, cobrindo metais 2-D, semicondutores com diferentes bandgaps, e isoladores.

p Vale a pena mencionar que, com a cooperação com a Luoyang Shenyu Molybdenum Co. Ltd., concentrado de molibdenita, um mineral barato e abundante em terra naturalmente existente, foi usado como uma demonstração para a produção de esfoliação em escala industrial de MoS 2-D ₂ flocos.

p "Esta é a primeira vez que materiais 2-D diferentes do grafeno foram produzidos com um rendimento de mais de 50% e uma taxa de produção de mais de 0,1g h-1. E uma capacidade de produção anual de 2-D h-BN espera-se que exceda 10 toneladas por nossa tecnologia iMAGE. " Prof. Bilu Liu, um dos principais autores deste estudo, disse, "Nossa tecnologia iMAGE supera o principal desafio em materiais 2-D, ou seja, sua produção em massa, e espera-se que acelere sua comercialização em uma ampla gama de aplicações em eletrônica, energia, e outros."