Na výzkumu se vědci z CNT podílí společně s týmem profesora Vlastimila Matějky z Fakulty materiálově-technologické, kde je problematika studována v rámci vlajkových projektů univerzity REFRESH a MATUR. Tyto nové nanomateriály se zkoumají pro aplikace v bateriích a kondenzátorech a také v aplikacích pro řešení problému v životním prostředí.
2D materiály jsou velmi tenké vrstvy materiálů, které mají tloušťku jednoho nebo několika nanometrů. Díky tomu dokážou nabídnout unikátní vlastnosti, kdy se elektrony dokáží pohybovat téměř bez omezení.
Tato fyzikální vlastnost se dá pozitivně zužitkovat pro extrémní elektrickou vodivost. Další unikátní vlastnosti je jejich vysoká pevnost. Na příkladu grafenu, kde pevnost grafenové vrstvy je 200krát větší než například u oceli stejné tloušťky, a to, že si stále zachovává mimořádnou lehkost a pružnost.
Takové dvourozměrné materiály svými rozměry připomínají tenké listové struktury. Mezi trendy 2D materiály aktuálně patří kovové organické sítě (MOF), MXeny a hexagonální nitrid bóru (h-BN). MOFy patří do nové třídy materiálů, jejichž rovnoměrné rozložení pórů, schopnost alterovat složení a strukturu spolu s poměrně jednoduchou výrobou jsou jedinečnými vlastnostmi pro aplikace.
Nevýhodou je jejich izolační povaha. Řešením této problematiky se aktuálně vědci z CNT věnují ve dvou odborných vydaných publikacích.
MXeny se ukazují jako univerzální řešení vodivostních parametrů, protože obsahují karbidy, nitridy a karbonitridy přechodných kovů. MXeny si získávají mimořádnou pozornost vědecké komunity i v oblasti katalyzátorů, energie, elektromagnetického stínění a senzorů díky svým vynikajícím mechanickým, elektrickým, snímacím, optickým a laditelným vlastnostem.
Cílem obsáhlého výzkumu týmu vědců z Centra nanotechnologií je optimalizovat u těchto 2D materiálů potenciál unikátních vlastností, zhodnotit výhody a aplikovatelnost, těchto materiálů ve výzkumu pro energetická řešení budoucích akumulátorů. Snahou je posuzovat vliv těchto materiálů na životní prostředí a efektivně využít potenciál vlastností těchto vrstevnatých materiálů pro řešení znečištění v životním prostředí.
