U hemiji je struktura sve. Jedinjenja sa istom hemijskom formulom mogu imati različita svojstva u zavisnosti od rasporeda molekula od kojih su napravljena. A jedinjenja sa različitom hemijskom formulom, ali sličnim molekularnim rasporedom mogu imati slična svojstva.
Grafen i oblik bor nitrida koji se zove heksagonalni bor nitrid spadaju u poslednju grupu. Grafen se sastoji od atoma ugljenika. Bor nitrid, BN, sastoji se od atoma bora i azota. Iako se njihove hemijske formule razlikuju, imaju sličnu strukturu — toliko sličnu da mnogi hemičari nazivaju heksagonalni bor nitrid „beli grafen“.
Grafen na bazi ugljenika ima mnogo korisnih svojstava. Tanak je, ali jak, i veoma dobro provodi toplotu i električnu energiju, što ga čini idealnim za upotrebu u elektronici.
Slično tome, heksagonalni bor nitrid ima mnoštvo svojstava sličnih grafenu koja bi mogla poboljšati biomedicinsko snimanje i isporuku lekova, kao i računare, pametne telefone i LED diode. Istraživači su proučavali ovu vrstu bor nitrida dugi niz godina.
Ali, heksagonalni bor nitrid nije jedini korisni oblik u kojem dolazi ovo jedinjenje.
Kao inženjeri materijala, naš istraživački tim je istraživao drugu vrstu borovog nitrida koji se zove kubni bor nitrid. Želimo da znamo da li bi kombinovanje svojstava heksagonalnog bor nitrida sa kubičnim bor nitridom moglo otvoriti vrata još korisnijim primenama.
Heksagonalni bor nitrid je, kao što možete pretpostaviti, molekuli bor nitrida raspoređeni u obliku ravnog šestougla. Izgleda u obliku saća, kao grafen. Kubni bor nitrid ima trodimenzionalnu strukturu rešetke i na molekularnom nivou izgleda kao dijamant.
H-BN je tanak, mekan i koristi se u kozmetici da bi im dao svilenkastu teksturu. Ne topi se i ne razgrađuje čak ni pod ekstremnom toplotom, što ga takođe čini korisnim u elektronici i drugim aplikacijama. Neki naučnici predviđaju da bi se mogao koristiti za izgradnju štita od zračenja za svemirske letelice.
C-BN je tvrd i otporan. Koristi se u proizvodnji za izradu alata za sečenje i bušilica, a može da zadrži oštru ivicu čak i na visokim temperaturama. Takođe može pomoći u rasipanju toplote u elektronici.
Iako h-BN i c-BN mogu izgledati drugačije, kada se saberu, naše istraživanje je otkrilo da imaju još veći potencijal nego bilo koji drugi sami.
Oba tipa bor nitrida provode toplotu i mogu da obezbede električnu izolaciju, ali jedan, h-BN, je mekan, a drugi, c-BN, tvrd. Dakle, želeli smo da vidimo da li se mogu koristiti zajedno za stvaranje materijala sa zanimljivim svojstvima.
Na primer, kombinovanje njihovog različitog ponašanja moglo bi učiniti materijal za oblaganje efikasnim za primenu na visokim temperaturama. C-BN bi mogao da obezbedi jaku adheziju na površini, dok h-BN-ova svojstva podmazivanja mogu da izdrže habanje i habanje. Oba zajedno bi zaštitila materijal od pregrevanja.
