المواد ثنائية الأبعاد (2D) هي مواد صلبة بلورية تتكون من طبقة ذرية واحدة، بأبعاد جانبية تتراوح من مئات النانومترات إلى عدة ميكرونات. يمنحها تركيبها الرقيق للغاية، بالإضافة إلى هندستها البلورية، خصائص تتفوق على المواد التقليدية في التوصيلية، والمتانة الميكانيكية، والتفاعل السطحي، والسلوك المعتمد على اللف المغزلي.

في شركة NANOARC، صُممت مجموعتنا من المواد ثنائية الأبعاد أحادية ومتعددة المكونات لتوفير مزايا أداء قابلة للقياس، مما يُمكّن الابتكار في قطاعات الإلكترونيات، والطاقة، والطلاءات، والطب الحيوي.

أبرز الإنجازات

الموصلية الكهربائية: قدرة نقل أعلى بـ 10 أضعاف من أشباه الموصلات التقليدية ذات الأغشية الرقيقة، مما يدعم الأجهزة الإلكترونية الأسرع والأقل استهلاكًا للطاقة.

القوة الميكانيكية: قوة شد تتجاوز 130 جيجا باسكال للطبقات الرقيقة جدًا، مما يجعلها مثالية لتعزيز المركبات والإلكترونيات المرنة.

نقل الدوران: أطوال انتشار الدوران تصل إلى 20 ميكرومتر، مما يتيح استخدام أجهزة متطورة تعمل بالدوران والكم.

تفاعلية السطح: زيادة تصل إلى 5 أضعاف في الكفاءة التحفيزية مقارنة بالمواد النانوية التقليدية المستخدمة في تطبيقات الطاقة والكيمياء.

قابلية الضبط البصري: هندسة فجوة الطاقة عبر النطاق المرئي إلى نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يؤدي إلى تحسين الطلاءات وأجهزة الاستشعار والأجهزة الضوئية.

مزايا خاصة بالقطاع

الإلكترونيات

تُمكّن المواد ثنائية الأبعاد عالية الحركة من تطوير الجيل القادم من الترانزستورات وأجهزة الاستشعار وأجهزة الإلكترونيات الدورانية.

انخفاض استهلاك الطاقة وسرعات تبديل أسرع للحوسبة منخفضة الطاقة.

تدعم فجوات النطاق المصممة خصيصًا المكونات الإلكترونية المطبوعة المرنة أو الشفافة.

طاقة

توفر المواد ثنائية الأبعاد متعددة المكونات محفزات كهربائية عالية الكفاءة لخلايا الوقود، والمحللات الكهربائية، والبطاريات.

تتيح الأسطح المصممة هندسيًا نقلًا محسنًا للشحنات واستقرارًا طويل الأمد، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة بنسبة تصل إلى 30%.

الطلاءات

تتميز هذه الطلاءات بقوة ميكانيكية استثنائية وثبات كيميائي عالٍ، مما يوفر متانة وكفاءة عاليتين، بالإضافة إلى خصائص مقاومة للأشعة فوق البنفسجية، ومضادة للميكروبات، ومضادة للتآكل.

وتتيح الطبقات الرقيقة للغاية، والمصممة على مستوى الذرات، الحصول على طلاءات فائقة الخفة وعالية التوافق، بسماكة تصل إلى 50% أقل من الحلول التقليدية، مع الحفاظ على الأداء الأمثل.

الطب الحيوي

تُعزز المواد ثنائية الأبعاد المتوافقة حيوياً، ذات التركيب الكيميائي السطحي القابل للتعديل، توصيل الأدوية والتصوير والاستشعار الحيوي.

يُمكّن ارتفاع نسبة مساحة السطح إلى الحجم والنشاط الكيميائي من تطوير علاجات نانوية ذات استهداف وفعالية مُحسّنة، مما يُتيح قدرة تحميل أعلى تصل إلى خمسة أضعاف للعوامل العلاجية.