Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo tipo de membrana bidimensional (2D) resistente y elástica. La invención podría resultar útil, por ejemplo, para detectar restos de antibióticos en el agua.

Los materiales bidimensionales son ultradelgados y están compuestos por átomos de una o pocas capas. Recientemente, los materiales 2D basados ​​en nanopartículas han ganado un gran interés entre los investigadores y la industria debido a su resistencia mecánica, flexibilidad y propiedades ópticas y electrónicas que podrían convertirlos en componentes clave, por ejemplo, en dispositivos optoelectrónicos emergentes, sensores y computación de próxima generación. tecnologías Sin embargo, hasta el momento, no existen aplicaciones comerciales debido a problemas tanto con la escalabilidad como con la obtención de productos uniformes de un lote a otro.

Un equipo de investigación dirigido por Nonappa, profesor asociado en la Universidad de Tampere y profesor adjunto en la Universidad de Aalto, ahora ha podido fabricar una gran membrana monocapa 2D utilizando nanopartículas metálicas que supera algunas de estas dificultades.

"Estas membranas son mecánicamente robustas y se pueden transferir a cualquier sustrato de interés para las aplicaciones deseadas. Nuestro enfoque permite la fabricación rápida, escalable y eficiente de membranas ultrafinas de gran superficie", dice Nonappa.

A diferencia de las nanopartículas que se utilizan habitualmente, el equipo utilizó nanopartículas de plata con una estructura molecular definida con precisión. Las membranas macroscópicas se prepararon utilizando un enfoque de autoensamblaje.

"Las membranas muestran un comportamiento elástico, lo que las hace potencialmente útiles, por ejemplo, en transistores flexibles y dispositivos de memoria en dispositivos electrónicos y pantallas portátiles. Los resultados experimentales sobre sus propiedades mecánicas son altamente reproducibles y confiables", describe la investigadora postdoctoral Alessandra Griffo de la Universidad de Saarland.

El equipo de investigación también ha explorado la idoneidad de las membranas recientemente desarrolladas como sustratos para detectar antibióticos en el agua. Con el aumento del uso de productos farmacéuticos y la consiguiente contaminación de las aguas superficiales y subterráneas con antibióticos, existe una necesidad urgente de una detección rápida y fiable.

"Podemos detectar cantidades extremadamente bajas de antibióticos disueltos en agua con un alto grado de reproducibilidad", explica el investigador postdoctoral Anirban Som de la Universidad de Aalto.

En el futuro, el equipo se centrará en adaptar los métodos de fabricación de membranas a otros tipos de nanopartículas, utilizándolas como componentes, por ejemplo, en dispositivos de memoria flexibles y aplicaciones inteligentes de piel electrónica.

Los hallazgos se publicaron el 2 de agosto en la revista Small . + Explora más

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