Al lograr la síntesis de una estructura nanohíbrida novedosa mediante la técnica de ablación por láser pulsado (PLA), El profesor My Ali El Khakani y su equipo allanaron el camino para una nueva generación de materiales optoelectrónicos. La combinación de nanotubos de carbono y nanopartículas de sulfuro de plomo (PbS) se realizó mediante un proceso efectivo y relativamente simple que ofrece una latitud considerable para crear otros nanohíbridos para una variedad de aplicaciones. El trabajo del investigador del INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center, publicado en la reconocida revista Materiales avanzados , presenta perspectivas muy prometedoras para el desarrollo de dispositivos solares de tercera generación, fotodetectores rápidos, e interruptores optoelectrónicos.
En años recientes, investigación sobre las propiedades fotoelectrónicas de nanopartículas semiconductoras, como PbS, Ha estado creciendo. El acoplamiento de estas nanopartículas con nanotubos de carbono es una estrategia prometedora para generar fotocorriente de manera eficaz. Los métodos de síntesis utilizados por otros equipos de investigación tenían limitaciones importantes. "Al sintetizar químicamente nanohíbridos, los investigadores utilizaron ligandos, que impidió la aglomeración de nanopartículas, por un lado, pero afectó significativamente la dinámica de transferencia de carga de nanopartículas a nanotubos, ", dijo el profesor El Khakani. Los ligandos reducen la eficacia de la fotorrespuesta y aumentan el tiempo de reacción, dos efectos que no se observaron en los nanohíbridos producidos por PLA ya que el PbS está en contacto atómico directo con la superficie de los nanotubos.
"Al principio, no sabíamos si los nanohíbridos se formarían de tal manera que permitieran su uso efectivo para la fotodetección, "dijo Ibrahima Ka, un estudiante de doctorado del INRS que trabaja bajo la supervisión del profesor El Khakani y co-supervisado por el profesor Dongling Ma. "Al optimizar nuestro enfoque, desarrollamos nanohíbridos cuya fotoactividad se puede adaptar casi a voluntad ". Al integrar el nuevo material nanohíbrido en dispositivos fotoconductores funcionales, los investigadores se complacieron en demostrar su fuerte fotorrespuesta, que sobrepasa los resultados obtenidos por otros métodos. Por lo tanto, han podido alcanzar valores de fotorrespuesta tan altos como 670% a 633 nm y 1350% a 405 nm en condiciones en las que otros nanohíbridos no superaron el 37%. Es más, cuando el material está iluminado por un láser, el tiempo de respuesta de la fotocorriente es 1, 000 a 100, 000 veces más rápido que los reportados hasta la fecha para otros nanohíbridos.
El proceso de síntesis de PLA produce nanoestructuras muy puras y proporciona un mayor control sobre las características de los nanohíbridos. Los resultados del profesor El Khakani demuestran el enorme potencial de estos nanotubos de carbono con puntos cuánticos de PbS.
