_ Oamenii de știință găsesc o nouă cale să rostogolească nanofoi subțiri atomic în suluri

Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au venit cu un nou mod de a rula foile atomice subțiri de atomi în „nanoscroll-uri”. Abordarea lor unică folosește foi de dicalcogenură de metal de tranziție cu o compoziție diferită pe ambele părți, realizând o rolă strânsă care oferă suluri de până la cinci nanometri în diametru în centru și micrometri în lungime. Controlul asupra nanostructurii în aceste suluri promite noi evoluții în cataliză și dispozitive fotovoltaice.

Nanotehnologia ne oferă noi instrumente pentru a controla structura materialelor la scară nanometrică, promițând un întreg set de nanoinstrumente pentru ingineri pentru a crea următoarea generație. materiale și dispozitive.

În fruntea acestei mișcări, o echipă condusă de profesorul asociat Yasumitsu Miyata de la Universitatea Metropolitană din Tokyo a studiat modalități de a controla structura dicalcogenurilor metalelor de tranziție (TMDC), o clasă de compuși. cu o gamă largă de proprietăți interesante, cum ar fi flexibilitatea, supraconductibilitatea și absorbanța optică unică.

În cea mai recentă lucrare, publicată în ACS Nano, ei și-au pus ochii pe noi moduri de a face nanocouri, nanofoi rulate în structuri strânse asemănătoare pergamentului. Aceasta este o abordare atractivă pentru realizarea de structuri cu pereți multipli: deoarece structura fiecărei foi este aceeași, orientările straturilor individuale sunt aliniate unele cu altele. Cu toate acestea, cele două modalități existente de realizare a nanoscroll-urilor au probleme semnificative.

Într-una, îndepărtarea atomilor de sulf de pe suprafața nanofoii creează distorsiuni care determină rularea foii; dar făcând acest lucru, ele distrug structura cristalină a foii. În cealaltă, se introduce un solvent între nanofoie și substrat, slăbind foaia de la bază și permițând formarea de nanofili fără defecte. Cu toate acestea, structurile tubulare realizate astfel tind să aibă diametre mari.

În loc de abordări de acest fel, echipa a venit cu un nou mod de a determina foile să se rostogolească. Începând cu o nanofoaie de seleniură de molibden monostrat, au tratat nanofoia cu o plasmă și au înlocuit atomii de seleniu pe o parte cu sulf; astfel de structuri sunt numite nanofoile Janus, după zeul antic cu două fețe. Adăugarea blândă a unui solvent slăbește apoi foile de la bază, care apoi se rostogolesc spontan în suluri din cauza asimetriei dintre laturi.

Aceste noi nanoscrolluri au o lungime de mai mulți microni, semnificativ mai lungi decât fabricate anterior. nanofoi TMDC cu pereți. Mai mult, s-a constatat că acestea sunt mai strâns laminate decât oricând, cu un centru de până la cinci nanometri în diametru, îndeplinind așteptările teoretice. S-a descoperit că sulurile interacționează puternic cu lumina polarizată și au proprietăți de producere a hidrogenului.

Cu un control fără precedent asupra nanostructurii, noua metodă a echipei formează fundamentul pentru studierea noilor aplicații ale nanoscroll-urilor TMDC pentru cataliză și dispozitive fotovoltaice.

(Fluierul)