In wissenschaftlichen Datenbanken schlummern offenbar echte Schätze. Forscher der schwedischen Linköping University haben mithilfe von maschinellem Lernen zwei große Kristalldatenbanken durchforstet – und dabei 33 bislang übersehene Kandidaten für sogenannte MXene entdeckt.
MXene sind extrem dünne Schichtmaterialien auf Basis von Metallcarbiden oder Metallnitriden. Ihre einzigartige Struktur macht sie interessant für Energiespeicher, Katalyse und Abschirmfolien gegen elektromagnetische Strahlung.
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Wie scinexx berichtet, suchte das KI-System nach bestimmten atomaren Schichtmustern, die zu MXenen passen – auch wenn die Stoffe ursprünglich anders eingeordnet worden waren. Das Team um Ali Saffar Shamshirgar konnte so Materialien identifizieren, die seit Jahrzehnten in Fachpublikationen dokumentiert, aber nie der MXene-Familie zugeordnet wurden.
Schatzkammer der Wissenschaft
"Die Literatur und die Datenbanken sind Schatzkammern, man muss nur den Deckel öffnen und sehen, was darin ist", erklärt Prof. Johanna Rosén von der Linköping University.
Aufbauend auf den Hinweisen stellte das Team elf neue MXene her, in denen Seltenerdmetalle wie Praseodym, Neodym, Samarium und Gadolinium vorkommen. Die Messungen deuten auf halbleitendes Verhalten und verschiedene magnetische Eigenschaften hin.
Besonders vielversprechend: Sieben der neu entdeckten Materialien ließen sich mit einem selbst fortschreitenden Hochtemperaturverfahren direkt herstellen. Nach einer kurzen Zündung läuft die Reaktion ohne dauerhafte externe Wärmezufuhr weiter und ist in wenigen Minuten abgeschlossen.
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Bisherige Verfahren benötigen oft gefährliche Ätzchemikalien. Die neue Methode könnte sowohl Verarbeitungsschritte als auch den Verbrauch von Wasser und belastenden Chemikalien deutlich verringern.
