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Pesquisadores revelam nova técnica para criar nanoscrolls atomicamente finos

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Pesquisadores revelam nova técnica para criar nanoscrolls atomicamente finos

por Riko Seibo

Tóquio, Japão (SPX) 13 de fevereiro de 2024

Uma equipe de cientistas da Universidade Metropolitana de Tóquio, liderada pelo professor associado Yasumitsu Miyata, introduziu um método inovador para a elaboração de nanorolos atomicamente finos, marcando um avanço significativo na manipulação de materiais em nanoescala. Esta nova abordagem, aproveitando folhas de dichalcogeneto de metal de transição (TMDC) com composições assimétricas, alcança um controle sem precedentes sobre a estrutura dos nanoscrolls, prometendo aprimorar aplicações em catálise e dispositivos fotovoltaicos.

Os TMDCs, compostos conhecidos por suas propriedades notáveis, incluindo flexibilidade, supercondutividade e absorção óptica única, estão na vanguarda da pesquisa em nanotecnologia. O esforço mais recente da equipe concentra-se na manipulação desses materiais em estruturas firmemente enroladas, conhecidas como nanoscrolls, que deverão desempenhar um papel fundamental na próxima geração de materiais e dispositivos.

Os métodos tradicionais para a criação de nanoscrolls enfrentaram desafios significativos, incluindo distorção da estrutura cristalina e limitações na obtenção de estruturas firmemente laminadas e sem defeitos. Os investigadores da Universidade Metropolitana de Tóquio, no entanto, contornaram estas questões adoptando uma nova estratégia. Eles começam com uma nanofolha de seleneto de molibdênio monocamada, que é então tratada com plasma para substituir os átomos de selênio de um lado por enxofre, criando o que é conhecido como nanofolhas de Janus - em homenagem à divindade romana de duas faces.

A introdução de um solvente separa suavemente as folhas do seu substrato, permitindo-lhes rolar espontaneamente em rolos devido à assimetria criada. Esses nanoscrolls recém-formados não são apenas mais longos, mas também mais compactos do que qualquer outro produzido anteriormente, com diâmetros em seu centro chegando a cinco nanômetros e comprimentos que abrangem vários micrômetros.

A importância deste desenvolvimento reside não apenas no tamanho e na estanqueidade dos pergaminhos, mas também na sua interação com a luz polarizada e as capacidades de produção de hidrogénio, abrindo novos caminhos para a investigação em materiais sensíveis à luz e na sustentabilidade energética.

O método da equipe do professor associado Miyata representa um salto na busca pelo controle nanoestrutural, com implicações que vão muito além das aplicações imediatas em catálise e dispositivos fotovoltaicos. Esta técnica abre caminho para a exploração de todo o potencial dos nanoscrolls TMDC em diversas aplicações tecnológicas, refletindo a evolução contínua da nanotecnologia como uma ferramenta para a engenharia dos materiais do futuro.

Relatório de pesquisa:Nanoscrolls de Dichalcogenetos de Metal de Transição Monocamada Janus

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