Strojové učení našlo v databázích materiálů 33 přehlédnutých MXenů

MXeny jsou pláty o tloušťce několika atomů, složené z kovu a k tomu z uhlíku nebo dusíku. Obor je zná od roku 2011, kdy skupina kolem Michaela Naguiba na Drexelově univerzitě vyleptala kyselinou fluorovodíkovou hliník z vrstevnaté keramiky Ti₃AlC₂ a zbyl jí Ti₃C₂. Tenhle postup shora dolů, tedy rozpuštění mezivrstvy v prekurzoru zvaném MAX fáze, drží obor dodnes.

Tým kolem Johanny Rosén z Linköpingské univerzity ukázal v práci vydané 29. října 2026 v časopise Science, že část MXenů vyrábět vůbec nebylo potřeba. Ležely popsané v databázích a ve starších článcích, jen je nikdo jako MXeny nečetl.

Třicet tři záznamů, které nikdo nepřečetl jako MXen

Autoři prohledali databáze struktur modelem strojového učení. Podle abstraktu práce z nich vytáhli 33 sloučenin, které už někdo dřív připravil, aniž je zařadil mezi MXeny. Uvnitř týmu se projektu říkalo Treasure Chest, truhla s pokladem.

„Jako výzkumníci někdy znovu vynalézáme kolo a tvrdíme, že jsme udělali velké objevy – jenže pak se ukáže, že už je někdo udělal třeba v Německu v sedmdesátých letech,“ říká v tiskové zprávě univerzity Johanna Rosén, profesorka fyziky materiálů. Citace je přeložená z angličtiny.

Reakce, která se po zapálení šíří sama

Sedm z těch třiatřiceti laboratoř vyrobila znovu, a to jinak než leptáním: samošířící se vysokoteplotní syntézou. Směs se zapálí a dál ji žene teplo vlastní reakce. Abstrakt o metodě píše, že nepotřebuje trvalý vnější ohřev a je hotová za několik minut, kdežto tisková zpráva univerzity u téže věci mluví o přípravě bez vnějšího ohřevu během několika vteřin. Který údaj platí, se z veřejně dostupné části práce rozhodnout nedá.

Nový postup si podle tiskové zprávy žádá podstatně méně nebezpečných chemikálií a méně vody než dosavadní leptání. Čísla k tomu neuvádí ani zpráva, ani abstrakt.

Preprint ze srpna má jiná čísla

Táž práce leží od 17. srpna 2026 na arXivu a její abstrakt se od vydané verze liší ve dvou číslech a v počtu autorů.

údaj	preprint, 17. 8. 2026	Science, 29. 10. 2026
kandidátů nalezených v databázích	38	33
MXenů připravených rychlou syntézou	5	7
MXenů se vzácnými zeminami	11	11
podepsaných autorů	12	14

Preprint navíc mluví o znovuobjevení pěti MXenů, vydaná verze o syntéze sedmi. Dva autoři přibyli až do vydané verze: Topias Jussila a Maarit Karppinen z Aalto University ve Finsku. Platí čísla z časopisu, takže starší texty opřené o preprint mohou uvádět 38 kandidátů a pět připravených materiálů.

Vzácné zeminy v MXenech nejsou nové

Vedle toho tým připravil jedenáct MXenů se vzácnými zeminami o složení M₂CT₂, kde M je praseodym, neodym, samarium, gadolinium, terbium, holmium nebo thulium. Abstrakt u nich hlásí polovodivé chování a různé magnetické stavy.

Prvenství to ale není. Skupina kolem Qinga Huanga z laboratoře Yongjiang a Hongxina Yanga ze Zhejiangské univerzity vydala 22. července 2026 v Nature práci o lanthanoidových MXenech téhož obecného složení Ln₂CT₂ – s gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holmiem, erbiem a luteciem a s chlorem nebo bromem na povrchu. Dělala je zdola nahoru z vrstevnatých halogenidů, protože vzácné zeminy se v běžných leptadlech typu kyseliny fluorovodíkové rozpouštějí. Naměřila u nich absorpční hrany 1,26 až 1,71 eV, měrný odpor 0,329 až 36,1 Ω cm za pokojové teploty a feromagnetickou hysterezi při 2 K.

Gadolinium, terbium a holmium má ve svém seznamu i švédský tým. Jestli se jedenáct jeho sloučenin s čínskou sadou někde překrývá, se z abstraktu v Science poznat nedá – povrchové skupiny u nich neuvádí. O čínské práci psal 27. července 2026 list Chemical & Engineering News jako o prvních MXenech se vzácnými zeminami; citovaný Babak Anasori z Purdueovy univerzity na ní ocenil hlavně popsanou reakční cestu krok za krokem.

K čemu to bude, zatím nikdo neměří. Tisková zpráva jmenuje čištění vody, ukládání energie, telekomunikace a biomedicínu, tedy obory, které se u MXenů uvádějí od začátku. Zůstává druhá půlka práce: postup, jak projít záznamy starých syntéz a hledat v nich materiály, které tehdy nikdo nehledal.

Zdroje

• Science: Data-driven discovery and rapid, direct synthesis of MXenes (DOI 10.1126/science.aeh5957, 29. 10. 2026)
• Linköpings universitet: Hidden and forgotten 2D materials are discovered with AI (29. 10. 2026)
• arXiv:2608.16644: Data-driven discovery and rapid, direct synthesis of MXenes (preprint, 17. 8. 2026)
• Nature: Semiconducting and magnetic lanthanide MXenes from intercalated halides (656, 86–91, 22. 7. 2026)
• Chemical & Engineering News: Introducing rare earth MXenes (27. 7. 2026)
• Advanced Materials: Two-Dimensional Nanocrystals Produced by Exfoliation of Ti3AlC2 (23, 4248–4253, 2011)