El "shish-kebab" consiste en nanohojas bidimensionales ensartadas a lo largo de un nanoalambre. Crédito:Linyou Cao, Universidad Estatal de Carolina del Norte
(Phys.org) —Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo tipo de estructura a nanoescala que se asemeja a un "nano-shish-kebab, "Consiste en múltiples nanoláminas bidimensionales que parecen estar empaladas en un nanoalambre unidimensional. Pero las apariencias engañan, ya que el nanocable y las nanohojas son en realidad un solo cable, estructura tridimensional que consta de un solo, Serie perfecta de cristales de sulfuro de germanio (GeS). La estructura es prometedora para su uso en la creación de nuevos tecnologías tridimensionales (3-D).
Los investigadores creen que este es el primer nanomaterial diseñado que combina estructuras unidimensionales y bidimensionales en las que todos los componentes tienen una estructura cristalina compartida.
El nanoalambre y las nanoláminas son en realidad un solo, estructura tridimensional que consta de un solo, Serie perfecta de cristales de sulfuro de germanio (GeS). Esto crea un material con una gran superficie y, debido a que GeS es un semiconductor, la capacidad de transferir cargas eléctricas de manera eficiente. Crédito:Linyou Cao, Universidad Estatal de Carolina del Norte
La combinación del nanoalambre y las nanoláminas en una única "heteroestructura" crea un material con una gran superficie y, debido a que GeS es un semiconductor, la capacidad de transferir cargas eléctricas de manera eficiente. Las nanohojas proporcionan una superficie muy grande, y el nanoalambre actúa como un canal que puede transmitir cargas entre las nanohojas o desde las nanohojas a otra superficie. Esta combinación de características significa que podría usarse para desarrollar dispositivos 3-D, como sensores de próxima generación, fotodetectores o células solares. Esta estructura 3-D también podría ser útil para desarrollar nuevas tecnologías de almacenamiento de energía, como los supercondensadores de próxima generación.
"Creemos que este enfoque también podría utilizarse para crear heteroestructuras como estas utilizando otros materiales cuyas moléculas forman capas cristalinas similares". como el sulfuro de molibdeno (MoS2), "dice el Dr. Linyou Cao, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y coautor de un artículo sobre la investigación. "Y, mientras que el sulfuro de germanio tiene excelentes propiedades fotónicas, MoS2 es más prometedor para aplicaciones electrónicas ".
El proceso, Cao dice, también es atractivo porque "es económico y podría ampliarse para procesos industriales".
Para crear los nano-shish-kebabs, los investigadores comienzan creando un nanocable GeS de aproximadamente 100 nanómetros de ancho. Luego, el nanoalambre se expone al aire, creando sitios de nucleación en la superficie del alambre a través de una oxidación débil. Luego, el nanoalambre se expone al vapor de GeS, que se forma en nanohojas bidimensionales en cada uno de los sitios de nucleación.
"Nuestro siguiente paso es ver si podemos crear estas heteroestructuras en otros materiales, como MoS2, "Dice Cao." Creemos que podemos, pero tenemos que demostrarlo ".
El papel, "Nanosheet epitaxial - Heteroestructuras de nanocables, "se publicó en línea el 18 de febrero en Nano letras .
