టియు వీన్ (వియన్నా యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీ) నుండి శాస్త్రవేత్తల బృందం, సెస్ట్ మరియు ఎసి 2 టిలోని భాగస్వాములతో పాటు, Mxenes ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సురక్షితమైన మరియు మరింత ఆచరణాత్మక పద్ధతిని సృష్టించింది-ప్రధానంగా టైటానియం మరియు కార్బన్‌లతో తయారు చేసిన రెండు డైమెన్షనల్ మెటీరియల్. వారి కొత్త పద్ధతి ప్రమాదకర రసాయనాలను ఉపయోగించడాన్ని నివారిస్తుంది మరియు పెద్ద ఎత్తున Mxene ఉత్పత్తిని చాలా సులభం చేస్తుంది.
Mxenes కేవలం ఒక అణువు మందంగా ఉండే పొరలతో తయారు చేయబడతాయి. ఈ నిర్మాణం కారణంగా, అవి ఒకే అంశాలతో చేసిన మందమైన పదార్థాల కంటే భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తాయి. వారు బ్యాటరీలు, సెన్సార్లు, విద్యుదయస్కాంత కవచం మరియు ఘన కందెనలుగా -అంతరిక్షంలో కూడా ఉపయోగాల కోసం అధ్యయనం చేయబడుతున్నాయి. ఈ అన్ని ఉపయోగకరమైన లక్షణాల కారణంగా, Mxene ను “మిరాకిల్ మెటీరియల్” అని కూడా పిలుస్తారు.
“Mxenes ను ఉత్పత్తి చేయడానికి, మీకు మొదట గరిష్ట దశలు అని పిలవబడేవి అవసరం. ఇవి అల్యూమినియం, టైటానియం మరియు కార్బన్ పొరలను కలిగి ఉన్న పదార్థాలు” అని TU వీన్ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ డిజైన్ మరియు ఉత్పత్తి అభివృద్ధి నుండి పియర్‌లూయిగి బిలోట్టో చెప్పారు. “ఇప్పటి వరకు, హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం గరిష్టంగా అల్యూమినియంను తీసివేయడానికి ఉపయోగించబడింది, దీని ఫలితంగా అణు సన్నని పొరల వ్యవస్థ ఏర్పడింది, ఇది ఒకదానికొకటి చాలా తక్కువ ప్రతిఘటనతో జారిపోతుంది. ఇది ఈ mxenes ను గొప్ప కందెనగా చేస్తుంది.”
హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం, అయితే, చాలా విషపూరితమైనది మరియు నిర్వహించడానికి ప్రమాదకరమైనది. ఇది పారవేయడం కష్టం అయిన వ్యర్థాలను కూడా సృష్టిస్తుంది. “అందువల్లనే Mxenes పరిశ్రమలో ఇంకా పెద్ద పురోగతి సాధించలేదు” అని బిలోట్టో చెప్పారు. “పారిశ్రామిక స్థాయిలో అటువంటి ప్రక్రియను రూపొందించడం చాలా కష్టం, మరియు చాలా కంపెనీలు ఈ చర్య తీసుకోకుండా సిగ్గుపడతాయి.”
దీని చుట్టూ తిరగడానికి, బృందం విద్యుత్తు మరియు సురక్షితమైన రసాయన మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించే వేరే పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసింది -ప్రత్యేకంగా, సోడియం టెట్రాఫ్లోరోబోరేట్ మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (NABF₄/HCL). స్థిరమైన విద్యుత్ ప్రవాహానికి బదులుగా, వారు వోల్టేజ్ (కాథోడిక్ పల్సింగ్) యొక్క చిన్న పేలుళ్లను ఉపయోగించారు. ఈ పప్పులు చిన్న హైడ్రోజన్ బుడగలను సృష్టిస్తాయి, ఇవి పదార్థం యొక్క ఉపరితలం చురుకుగా ఉంటాయి, అల్యూమినియం పొరను మరింత సమర్థవంతంగా మరియు నిరంతరం తొలగించడానికి సహాయపడతాయి.
“ఎలెక్ట్రోకెమిస్ట్రీ గరిష్ట దశలో అల్యూమినియం బాండ్లను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ప్రత్యామ్నాయ మార్గాన్ని అందిస్తుంది” అని బిలోట్టో వివరించారు. “ఎలక్ట్రికల్ వోల్టేజ్ వర్తింపజేసినప్పుడు, మాక్స్ దశ దాని ఇంటర్‌ఫేస్‌ల వద్ద ప్రతిచర్యలను ప్రారంభించే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అనుభవిస్తుంది. వోల్టేజ్‌ను ఖచ్చితంగా ఎంచుకోవడం ద్వారా, మేము ప్రతిచర్యలను అల్యూమినియం అణువులను మాత్రమే తొలగించే విధంగా ట్యూన్ చేయగలము, ఉత్పత్తి ఎలక్ట్రోకెమికల్ ఎంఎక్సెనెస్ (ఇసి-ఎంఎక్సెనెస్) గా వదిలివేస్తాము.”
ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించి, బృందం ఒకే రౌండ్లో EC-Mxene యొక్క 60% దిగుబడిని సాధించింది, అవాంఛిత ఉపఉత్పత్తులు లేకుండా. రసాయన మ్యాపింగ్ కోసం SEM/EDX, ఉపరితల నిర్మాణం కోసం SEM/EDX వంటి వివిధ రసాయన విశ్లేషణ సాధనాలను ఉపయోగించి పదార్థం తనిఖీ చేయబడింది మరియు పరిమాణం, అంతరం మరియు ఇతర భౌతిక లక్షణాల కోసం AFM, TEM, రామన్ మరియు XRD.
పల్సెడ్ ఎలక్ట్రిక్ విధానం దిగుబడిని పెంచడమే కాక, ప్రక్రియ అంతటా ఉపరితలం శుభ్రంగా మరియు రియాక్టివ్‌గా ఉంచడం ద్వారా నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుందని పరిశోధకులు అంటున్నారు. “Mxene యొక్క సంశ్లేషణను చాలా సరళంగా చేయడమే నా లక్ష్యం. ఇది ఏ వంటగదిలోనైనా సాధ్యమే” అని బిలోట్టో చెప్పారు. “మరియు మేము దానికి చాలా దగ్గరగా ఉన్నాము.”
ఈ వ్యాసం AI నుండి కొంత సహాయంతో రూపొందించబడింది మరియు ఎడిటర్ సమీక్షించారు. కింద కాపీరైట్ చట్టం 1976 లోని సెక్షన్ 107ఈ పదార్థం న్యూస్ రిపోర్టింగ్ యొక్క ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సరసమైన ఉపయోగం అనేది కాపీరైట్ శాసనం ద్వారా అనుమతించబడిన ఉపయోగం, లేకపోతే ఉల్లంఘించవచ్చు.
