Mxene: విస్తృత శ్రేణి కొత్త పదార్థాల కోసం కొత్త అభివృద్ధి విధానం

Mxene అనేది మెటీరియల్స్ సైన్స్ లో రెండు డైమెన్షనల్ అకర్బన సమ్మేళనాల తరగతి. ఈ పదార్థాలు పరివర్తన మెటల్ కార్బైడ్లు, నైట్రైడ్లు లేదా కార్బన్ నైట్రైడ్లను కలిగి ఉంటాయి. ఇది మొదట 2011 లో కనిపించింది ఎందుకంటే హైడ్రాక్సిల్ సమూహం లేదా వాటి ఉపరితలంపై టెర్మినల్ ఆక్సిజన్ కారణంగా Mxene పదార్థాలు పరివర్తన లోహ కార్బైడ్ల యొక్క లోహ వాహకతను కలిగి ఉంటాయి. ఇది సూపర్ కెపాసిటర్లు, బ్యాటరీలు, విద్యుదయస్కాంత జోక్యం షీల్డింగ్ మరియు మిశ్రమ పదార్థాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, సాంప్రదాయిక బ్యాటరీల మాదిరిగా కాకుండా, అయాన్ల కదలికకు పదార్థం మరిన్ని ఛానెల్‌లను అందిస్తుంది, అయాన్ కదలిక యొక్క వేగాన్ని బాగా పెంచుతుంది.

శాస్త్రవేత్తలు సంబంధిత గరిష్ట దశ నుండి ఉపరితలాలను సంశ్లేషణ చేసే Mxene పదార్థాలను అభివృద్ధి చేశారు, సాధారణంగా ప్రధాన సమూహం A మూలకాన్ని ఎంపిక చేయడం ద్వారా, ఇక్కడ M పరివర్తన లోహాన్ని సూచిస్తుంది, X కార్బన్ లేదా నత్రజనిని సూచిస్తుంది, మరియు ప్రధాన సమూహం A మూలకం అల్యూమినియం, గల్లియం, సిలికాన్ కలిగి ఉంటుంది , మరియు ఇతర అంశాలు. Mxene ఫ్లోరైడ్, ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రాక్సైడ్ ఫంక్షనల్ గ్రూపుల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉండటానికి పరిశోధకులు సాధారణంగా సజల హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ (HF) ద్రావణంలో చెక్కడం చేస్తారు.

గ్రాఫేన్ మరియు పరివర్తన కార్బన్ డైహలైడ్స్ వంటి ఇతర రెండు డైమెన్షనల్ పదార్థాల ఉపరితలాల మాదిరిగా కాకుండా, క్రియాత్మక సమూహాలను కూడా రసాయనికంగా సవరించవచ్చు. మునుపటి అధ్యయనాలు వేర్వేరు ఉపరితల సమూహాలతో Mxene యొక్క ఎంపిక ముగింపు అద్భుతమైన లక్షణాలకు దారితీస్తుందని, వీటిలో ట్యూనబుల్ వర్క్ ఫంక్షన్లు మరియు రెండు డైమెన్షనల్ ఫెర్రో అయస్కాంతత్వం ఉన్నాయి. రెండు డైమెన్షనల్ ఫంక్షనల్ మెటీరియల్స్ యొక్క హేతుబద్ధమైన రూపకల్పన కోసం ఉపరితలాల సమయోజనీయ ఫంక్షనలైజేషన్ కొత్త దిశలను కనుగొనటానికి దారితీస్తుంది.

రెండు-డైమెన్షనల్ ట్రాన్సిషన్ మెటల్ కార్బైడ్లలోని ఉపరితల క్రియాత్మక సమూహాలు విస్తృత శ్రేణి Mxene పదార్థాల వాడకాన్ని సులభతరం చేయడానికి వివిధ రకాల రసాయన పరివర్తనలకు లోనవుతాయి. చికాగో విశ్వవిద్యాలయం మరియు అర్గోన్నే నేషనల్ లాబొరేటరీ నుండి కెమిస్ట్రీ, ఫిజిక్స్ మరియు నానోమెటీరియల్స్ శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనా బృందం Mxene సంశ్లేషణ కోసం ఒక నవల మార్గాన్ని రూపొందించింది మరియు అభివృద్ధి చేసింది. అవి కరిగిన అకర్బన లవణాలలో ప్రత్యామ్నాయం మరియు తొలగింపు ప్రతిచర్యల ద్వారా ఉపరితల సమూహాలను వ్యవస్థాపిస్తాయి మరియు తొలగిస్తాయి. ఈ బృందం ఆక్సిజన్, ఇమైడ్, సల్ఫర్, క్లోరిన్, సెలీనియం, బ్రోమిన్ మరియు టెల్లూరియం యొక్క ఉపరితల చివరలతో మెక్సెన్‌ను ప్రత్యేకమైన నిర్మాణ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలతో విజయవంతంగా సంశ్లేషణ చేసింది, మరియు ఈ ఉపరితల సమూహాలు ఉపరితలంపై ఆధారపడిన సూపర్ కండక్టివిటీని చూపించడానికి Mxene లాటిస్‌లోని ఇంటరాటమిక్ దూరాన్ని కూడా నియంత్రించగలవు గుంపులు.