研究者らが原子的に薄いナノスクロールを作成する新しい技術を発表

研究者らが原子レベルで薄いナノスクロールを作成する新しい技術を発表

by 西望理子

日本、東京 (SPX) 13 年 2024 月 XNUMX 日

宮田康光准教授率いる首都大学東京の科学者チームは、原子レベルで薄いナノスクロールを作製する画期的な方法を導入し、ナノスケール材料の操作に大きな進歩をもたらした。非対称組成の遷移金属ジカルコゲニド（TMDC）シートを利用するこの新しいアプローチは、ナノスクロールの構造に対する前例のない制御を達成し、触媒および光起電力デバイスでの応用を強化することを約束します。

TMDC は、柔軟性、超伝導性、独特の光吸収などの顕著な特性で知られる化合物であり、ナノテクノロジー研究の最前線にあります。チームの最新の取り組みは、これらの材料を操作して、ナノスクロールとして知られるきつく巻かれた構造にすることに焦点を当てており、これは次世代の材料およびデバイスにおいて極めて重要な役割を果たすことが想定されている。

ナノスクロールを作成する従来の方法は、結晶構造の歪みや、欠陥のないしっかりと巻かれた構造を実現する際の限界など、重大な課題に直面していました。しかし、首都大学東京の研究者らは、新しい戦略を採用することでこれらの問題を回避した。それらは単層セレン化モリブデンナノシートから始まり、その後プラズマで処理して片面のセレン原子を硫黄に置き換え、ローマの両面の神にちなんで名付けられたヤヌスナノシートとして知られるものを作成します。

溶媒を導入すると、シートが基材からゆっくりと分離され、非対称性が生じるため、シートが自発的に巻かれてスクロールすることが可能になります。これらの新たに形成されたナノスクロールは、以前に製造されたナノスクロールよりも長いだけでなく、より緻密であり、その中心の直径は最小5ナノメートルに達し、長さは数マイクロメートルに及びます。

この開発の重要性は、スクロールのサイズと緻密さだけではなく、偏光と水素生成能力との相互作用にもあり、光応答性材料とエネルギーの持続可能性の研究に新たな道を切り開きます。

宮田准教授のチームの手法は、ナノ構造制御の探求における飛躍的な進歩を表しており、触媒作用や太陽光発電デバイスへの直接の応用をはるかに超えた意味合いを持っている。この技術は、さまざまな技術的応用において TMDC ナノスクロールの可能性を最大限に探究する道を開き、将来の材料を工学的に加工するためのツールとしてのナノテクノロジーの継続的な進化を反映しています。

調査報告書：ヤヌス単層遷移金属ジカルコゲニドのナノスクロール