Un equipo de investigadores, dirigido por el profesor Soo-Hyun Kim en la Escuela de Graduados en Ingeniería de Dispositivos y Materiales Semiconductores y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de UNIST ha logrado avances significativos en el control preciso de metales preciosos (Ru, Ir, Pt, Pd). incorporación por deposición de capas atómicas (ALD).
En este estudio, publicado en Advanced Science , el equipo desarrolló con éxito por primera vez nanomateriales bidimensionales (2D) V-MXene, únicos e inexplorados, junto con el metal precioso rutenio (Ru) mediante el proceso ALD. Este avance es inmensamente prometedor para diversas aplicaciones, tanto en modo contacto como sin contacto, de detección de temperatura en tiempo real en la interfaz hombre-máquina.
La integración de V-MXene diseñado por Ru a través de ALD ha demostrado una notable mejora del 300% en el rendimiento y la durabilidad de la detección del dispositivo, superando las capacidades del prístino V-MXene. Este avance no sólo allana el camino hacia la creación de dispositivos multifuncionales y de vanguardia para el cuidado de la salud personal, sino que también encierra grandes promesas para el progreso de las tecnologías de conversión y almacenamiento de energía limpia.
Además, la utilización de la técnica ALD escalable industrialmente utilizada en esta investigación permite la ingeniería precisa de superficies MXene con metales preciosos, abriendo así nuevas posibilidades para aplicaciones futuras.
"Estamos entusiasmados con el potencial de este avance", afirmó el profesor Kim. "La integración de metales preciosos con precisión habilitada abre un mundo completamente nuevo de posibilidades en el desarrollo de dispositivos de cuidado de la salud personal versátiles, seguros y de próxima generación, así como sistemas de almacenamiento y conversión de energía limpia, con el potencial de impactar sustancialmente la vida de las personas."
El Dr. Debananda Mohapatra, profesor asociado de investigación en la Escuela de Graduados en Ingeniería de Dispositivos y Materiales Semiconductores de UNIST, enfatizó la facilidad y versatilidad de diseñar superficies MXene con metales preciosos, utilizando técnicas ALD favorecidas industrialmente. También destacó el potencial de las aplicaciones en tiempo real en dispositivos portátiles para el cuidado de la salud y campos de energía limpia. Dijo:"Este exitoso trabajo marca el comienzo de un próspero campo de investigación centrado en el avance de la ingeniería de nanomateriales 2D y las aplicaciones potenciadas por ALD".
El equipo de investigación destacó además el gran potencial para explorar los MXenes distintos del Ti-Ti-MXenes menos investigados, como los MXenes basados en Mo, V y Nb, para la ingeniería de estructuras internas de superficies utilizando metales preciosos selectivos (Ru, Ir, Pt, Pd). Procesos ALD.
Al incorporar átomos individuales o grupos atómicos de metales preciosos (Ru, Ir, Pt y Pd), la actividad superficial resultante y la sensibilidad/rendimiento energético por átomo se pueden mejorar significativamente. Este enfoque minimiza el uso de estos metales preciosos, escasos y costosos.
Más información: Debananda Mohapatra et al, Rutenio controlado por proceso en V-MXene diseñado en 2D mediante deposición de capa atómica para el monitoreo de la atención médica humana, Ciencia avanzada (2023). DOI:10.1002/adv.202206355
Información de la revista: Ciencia avanzada
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
