Las nanohojas de silicio son delgadas capas bidimensionales con propiedades optoelectrónicas excepcionales muy similares a las del grafeno. Aunque las nanohojas son menos estables. Ahora, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich TUM han producido, por primera vezun material compuesto que combina nanohojas de silicio y un polímero resistente a los rayos UV y fácil de procesar. Esto lleva a los científicos un paso significativo más cerca de aplicaciones industriales como pantallas flexibles y fotosensores.
Al igual que el carbono, el silicio forma redes bidimensionales que tienen una sola capa atómica de espesor. Al igual que el grafeno, por cuyo descubrimiento Andre Geim y Konstantin Novoselov recibieron el Premio Nobel en 2010, estas capas poseen propiedades optoeléctricas extraordinarias.en nanoelectrónica, por ejemplo, en pantallas flexibles, transistores de efecto de campo y fotodetectores. Con su capacidad para almacenar iones de litio, también está bajo consideración como material anódico en baterías de litio recargables.
"Las nanohojas de silicio son particularmente interesantes porque la tecnología de la información actual se basa en silicio y, a diferencia del grafeno, no es necesario intercambiar el material básico", explica Tobias Helbich, de la Cátedra WACKER de Química Macromolecular en TUM. "Sin embargo, las nanohojasellos mismos son muy delicados y se desintegran rápidamente cuando se exponen a la luz UV, lo que ha limitado significativamente su aplicación hasta ahora "
Polímero y nanohojas: lo mejor de ambos mundos en uno
Ahora Helbich, en colaboración con el Profesor Bernhard Rieger, Presidente de Química Macromolecular, por primera vez ha incrustado con éxito las nanohojas de silicio en un polímero, protegiéndolas de la descomposición. Al mismo tiempo, las nanohojas están protegidas contra la oxidación. Esto esel primer nanocompuesto basado en nanopartículas de silicio.
"Lo que hace que nuestro nanocompuesto sea especial es que combina las propiedades positivas de sus dos componentes", explica Tobias Helbich. "La matriz polimérica absorbe la luz en el dominio UV, estabiliza las nanohojas y le da al material las propiedades del polímero,mientras que al mismo tiempo mantiene las notables propiedades optoelectrónicas de las nanohojas ".
Objetivo a largo plazo de la nanoelectrónica: a pasos agigantados para la aplicación industrial
Su flexibilidad y durabilidad contra las influencias externas también hace que el material recientemente desarrollado sea apto para la tecnología de polímeros estándar para el procesamiento industrial. Esto pone las aplicaciones reales al alcance de la mano.
Los compuestos son particularmente adecuados para su aplicación en el campo emergente de la nanoelectrónica. Aquí, los componentes electrónicos "clásicos" como los circuitos y los transistores se implementan en escalas de menos de 100 nanómetros. Esto permite que se realicen nuevas tecnologías.para procesadores informáticos más rápidos, por ejemplo.
fotodetector nanoelectrónico
La primera aplicación exitosa del nanocompuesto construido por Helbich se presentó recientemente en el contexto del Programa de Graduados ATUMS Alberta / TUM International Graduate School for Functional Hybrid Materials: Alina Lyuleeva y el Prof. Paolo Lugli del Instituto de Nanoelectronics enTU Munich, en colaboración con Helbich y Rieger, logró construir un fotodetector basado en estas nanohojas de silicio.
Para este fin, montaron las nanohojas de silicio incrustadas en polímero sobre una superficie de dióxido de silicio recubierta con contactos de oro. Debido a sus dimensiones liliputienses, este tipo de detector nanoelectrónico ahorra mucho espacio y energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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