p (Phys.org) - Crescendo nanofolhas 2D ao longo da superfície de um nanofio 1D, os cientistas sintetizaram uma nova heteroestrutura 3D em nanoescala que eles chamam - por razões apropriadas - de "shish kabobs". Devido à integração das duas dimensionalidades, as novas estruturas podem ter uma ampla variedade de aplicações, como para conversão de energia solar, armazenamento de energia, e fotônica. p Os cientistas, Chun Li, et al., na Universidade da Carolina do Norte em Raleigh, Carolina do Norte; e Oak Ridge National Laboratory em Oak Ridge, Tennessee, publicaram um artigo sobre as heteroestruturas nanofios-nanofolhas em uma edição recente da Nano Letras .

p Até aqui, a maioria das pesquisas sobre o crescimento de heteroestruturas em nanoescala tem se concentrado na combinação de materiais com as mesmas dimensões. Os estudos que envolvem a combinação de materiais com diferentes dimensões permanecem limitados, pois é muito mais difícil integrá-los em uma única estrutura devido aos seus diferentes mecanismos de crescimento.

p Contudo, como os pesquisadores explicam aqui, integrar materiais com dimensões diferentes é atraente porque pode combinar as vantagens de ambos os materiais, ao mesmo tempo que atenua as desvantagens. Como resultado, tais heteroestruturas podem permitir novas funções que não podem ser obtidas de cada um dos componentes separadamente.

p Para sintetizar as novas estruturas de nanofolhas-nanofios neste estudo, os pesquisadores usaram uma abordagem em duas etapas, primeiro crescendo os nanofios e depois as nanofolhas em determinados locais dos nanofios. Eles usaram sulfeto de germânio como material para ambos os componentes, mas preveja que a mesma abordagem se aplicará a outros materiais semelhantes.

p A fim de produzir heteroestruturas nanofio-nanofolha, os pesquisadores expuseram os nanofios crescidos ao ar por alguns minutos a alguns dias antes da etapa de crescimento da nanofolha. A exposição ao ar provavelmente causa oxidação leve na superfície dos nanofios, que muda suas propriedades de superfície. Os pesquisadores acham que essas imperfeições superficiais podem facilitar a nucleação das nanofolhas melhor do que uma superfície perfeita.

p Depois que os nanofios foram expostos ao ar, os pesquisadores puderam crescer com sucesso nanofolhas na superfície do nanofio ao longo da direção radial, de modo que eles foram dispostos como pedaços de frango e pimentão em um espeto. Além de seu apelo devido a esta arquitetura incomum, as heteroestruturas nanofio-nanofolha também têm uma combinação atraente de características, notavelmente uma grande área de superfície devido às nanofolhas 2D e transporte de carga eficiente devido ao nanofio 1D. Por estas razões, as novas nanoestruturas podem ter aplicações em energia fotovoltaica, supercapacitores, baterias de íon-lítio, Optoeletrônica 3D, e detecção química. p Copyright 2013 Phys.org
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