A menudo encontramos que la comida se pudre cuando la dejamos afuera por mucho tiempo y las frutas se vuelven marrones después de pelarlas o cortarlas. Tales fenómenos se pueden ver fácilmente en nuestra vida diaria e ilustran la reacción de oxidación-reducción. El principio fundamental que controlaLas propiedades físicas de los materiales bidimensionales notados como materiales de la próxima generación como el grafeno son reacciones redox.
El equipo de investigación estaba formado por el profesor Sunmin Ryu, Kwanghee Park y Haneul Kang, afiliado al Departamento de Química, POSTECH, descubrió que el dopaje de materiales bidimensionales con la entrada de cargas desde el exterior en el aire es por una reacción electroquímica impulsadapor las parejas redox de moléculas de agua y oxígeno. Utilizando imágenes de fotoluminiscencia en tiempo real, observaron la reacción redox electroquímica entre el disulfuro de tungsteno y el oxígeno / agua en el aire. Según su estudio, la reacción redox puede controlar las propiedades físicas de dosmateriales dimensionales que se pueden aplicar a elementos de imágenes flexibles, transistores de alta velocidad, baterías de próxima generación, materiales ultraligeros y otras aplicaciones de semiconductores bidimensionales.
Los materiales bidimensionales como el grafeno y el disulfuro de tungsteno tienen la forma de una o pocas capas de átomos de tamaño nanométrico. Son delgados y fáciles de doblar pero duros. Debido a estas propiedades, se utilizan en semiconductores, pantallas, paneles solaresbatería y más, y se les llama como un material de ensueño. Sin embargo, dado que todos los átomos existen en la superficie de un material, se limita al ambiente, como la temperatura y la humedad, que a menudo hace que se modifiquen o se transformen.El equipo anunció sobre el resultado de su estudio que se desconoce por qué ocurre ese fenómeno y ha sido difícil de comercializar, ya que no puede controlar las propiedades del material.
El equipo de investigación utilizó imágenes de fotoluminiscencia en tiempo real de disulfuro de tungsteno y espectroscopía Raman de grafeno. Demostraron difusión molecular a través del espacio nanoscópico bidimensional entre materiales bidimensionales y sustratos hidrófilos. También descubrieron que había suficiente cantidad de aguapara mediar las reacciones redox en el espacio. Además, demostraron que el dopaje de carga en el ácido como el ácido clorhídrico también está dictado por el oxígeno disuelto y la concentración de iones de hidrógeno pH de la misma manera.
Lo que han logrado en esta investigación es el principio fundamental necesario para gobernar las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los materiales bidimensionales u otros materiales de baja dimensión. Se anticipa que este método puede aplicarse para mejorar el pretratamiento necesario paraevite que los materiales bidimensionales sean modificados por el entorno y la tecnología de postratamiento, como la encapsulación para pantallas flexibles y extensibles.
El profesor Sunmin Ryu dijo: "Utilizando la fotoluminiscencia en tiempo real, pudimos demostrar que la reacción electroquímica impulsada por los pares redox de las moléculas de oxígeno y agua en el aire es la clave y demostró el principio fundamental para gobernar las propiedades de los materiales. Esta reacción se aplica no solo a los materiales bidimensionales, sino también a otros materiales de baja dimensión, como los puntos cuánticos y los nanocables. Por lo tanto, nuestros hallazgos serán un trampolín importante para el desarrollo de nano tecnología basada en materiales de baja dimensión ".
La investigación fue financiada por la Fundación de Ciencia y Tecnología de Samsung.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang POSTECH . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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