Científicos del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales (IMRE) de Singapur y la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han creado un nuevo método químico que permite el desarrollo de una variedad de contactos minúsculos de semiconductores de metal conductores de luz. Estos componentes nanométricos sensibles a la luz podrían ayudar a crear etiquetas de bioimagen, así como mejores fotocatalizadores utilizados en las pilas de combustible.
Pegar una pelota en un poste pequeño puede parecer simple, pero intente hacerlo a una escala mil millones de veces más pequeña. Los investigadores han estado creando características de polos semiconductores de bolas de metal de tamaño nanométrico con propiedades sensibles a la luz durante algún tiempo, pero con gran dificultad y limitaciones estrictas sobre el tipo de metales que se pueden utilizar. La forma de "cerilla" se utiliza porque se ha descubierto que los extremos de un poste semiconductor son más reactivos químicamente en comparación con otras formas, lo que permite que los metales se depositen más fácilmente. Los científicos de IMRE y NUS han descubierto recientemente un proceso químico que no solo es más simple de realizar, sino que amplía enormemente la gama de diferentes metales que pueden acoplarse con los semiconductores. Esto abre el camino para estructuras de tamaño nanométrico con propiedades fotoconductoras mejoradas o con funciones completamente nuevas. Por ejemplo, las nuevas nanoestructuras sintetizadas químicamente por los investigadores pueden desarrollarse aún más como etiquetas para aplicaciones mejoradas de bioimagen, como la resonancia magnética (MRI), Imágenes de fluorescencia y campo oscuro.
Refiriéndose a la posibilidad de que las nanoestructuras se utilicen para mejorar las técnicas actuales de bioimagen, Dr. Chan Yin Thai, un científico del IMRE, explicado, “El avance puede permitir que una sola etiqueta admita múltiples modos de imagen, lo que puede mejorar significativamente las capacidades de imagen actuales y dar lugar a potentes herramientas de diagnóstico ”.
Las características del polo semiconductor de metal sensible a la luz también tienen propiedades fotocatalíticas intrínsecamente buenas, donde las reacciones químicas son provocadas por la luz. Por el momento, los investigadores están considerando utilizar el nuevo método para producir materiales que tengan aplicaciones fotocatalíticas "ecológicas", por ejemplo, materiales que mejoran la división del agua para producir hidrógeno de manera más eficiente para las pilas de combustible; y materiales que degradan activamente los contaminantes ambientales en superficies expuestas como edificios y automóviles.
“El desarrollo de nanoestructuras de semiconductores de metal para su uso en dispositivos está todavía en su infancia, pero tener acceso a una gran variedad de metales diferentes realmente abre las puertas a una gran cantidad de posibilidades para la exploración científica y es un hito crucial para garantizar la I + D continua. ”Explicó el Dr. Chan.
Los científicos utilizaron un enfoque novedoso para desarrollar el nuevo método:explotando las propiedades sensibles a la luz del "polo" semiconductor. Al poner partículas de oro en el "polo" y luego tratarlo con luz ultravioleta, los científicos de IMRE y NUS descubrieron que esto facilitaba la unión de una mayor variedad de metales, utilizando sólo productos químicos suaves. Antes del éxito de esta investigación, los metales que se podían utilizar para la "pelota" eran limitados. Los productos químicos necesarios en el tratamiento convencional tenían que ser suaves para que no degradaran el "polo" del semiconductor. La degradación del "polo" afectaría las propiedades fotocatalíticas de la estructura. Esto limitó la variedad de metales que podrían usarse, ya que los metales más duros no podrían fijarse en el "polo" con los productos químicos suaves.
