利用化学剥离技术生产超导二硫化钨墨水

来自普林斯顿大学、罗格斯大学和雷根斯堡大学的一个化学家、工程师、材料科学家和物理学家团队开发了一种化学剥离技术，以生产单层分子二硫化钨墨水。该小组在《科学进展》杂志上发表的一篇论文中详尽的描述了他们的技术。

随着对创造有用的量子计算机的研究继续进行，科学家们继续寻找能够支持这种机器的新材料，着眼于寻找使用超导墨水在量子计算机内打印非常冷的电路的方法。

这种新方法涉及一种由二硫化钨和钾层组成的材料。研究人员通过将该材料浸入硫酸溶液中进行剥离。以溶解钾，留下单层二硫化钨。最后将酸和其中的残余物冲洗干净，让钨层悬浮在一盆水中。在这种状态下，研究人员发现，二硫化钨层可以作为一种墨水形式使用，可以印在各种类型的表面上，如塑料、硅或玻璃。这在材料上留下了一个一分子厚的涂层。

该涂层在室温下保持稳定，不需要保护层，持续30天。将其冷却到7.3K使涂层成为超导，即使在露天放置一段时间后也是如此。研究小组指出，这表明这种墨水可以在不需要特殊设备的情况下被携带到一个地方，然后在那里将其冷冻，作为超导体使用。他们进一步建议，由于该过程的简单性，将其工业化应该是相当容易的。

他们得出结论，这种二硫化钨墨水可以用于量子计算机或核磁共振机器，在这些地方，部件已经被冷却到了必要的温度。该团队下一步计划测试使用类似的化学剥离技术在更高温度下创造超导涂层的可能性。

（图片来源：Shutterstock / Bartlomiej K. Wroblewski）

参考来源：Xiaoyu Song et al, Synthesis of an aqueous, air-stable, superconducting 1T′-WS 2 monolayer ink, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add6167

https://phys.org/news/2023-03-chemical-exfoliation-superconducting-tungsten-disulfide.html

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