Uma estrutura compreendendo uma monocamada de dissulfeto de molibdênio em um substrato de azobenzeno pode ser usada para construir um transistor quase bidimensional altamente compactável e maleável alimentado por luz. Crédito:representações atomísticas de monocamada de dissulfeto de molibdênio com uma molécula de azobenzeno em seus isômeros trans e cis / Revisão Física B
Materiais que são construções híbridas (combinando precursores orgânicos e inorgânicos) e quase bidimensionais (com estruturas moleculares maleáveis e altamente compactáveis) estão em ascensão em diversas aplicações tecnológicas, como a fabricação de dispositivos optoeletrônicos cada vez menores.
Um artigo publicado em Revisão Física B descreve um estudo liderado por Diana Meneses Gustin e Luís Cabral, que explicam teoricamente as propriedades ópticas e de transporte únicas resultantes da interação entre uma monocamada de dissulfeto de molibdênio, substância inorgânica MoS 2 , e um substrato de azobenzeno, substância orgânica C 12 H 10 N 2 .
A iluminação faz com que a molécula de azobenzeno troque a isomerização e faça a transição de uma configuração espacial trans estável para uma forma cis metaestável, produzindo efeitos na nuvem de elétrons na monocamada de dissulfeto de molibdênio. Esses efeitos, que são reversíveis, já havia sido investigado experimentalmente por Emanuela Margapoti em pesquisa de pós-doutorado realizada na UFSCar com apoio da FAPESP.
Gustin e Cabral desenvolveram um modelo para emular o processo teoricamente. "Eles realizaram simulações ab initio [simulações computacionais usando apenas ciência estabelecida] e cálculos baseados na teoria do funcional da densidade [um método de mecânica quântica usado para investigar a dinâmica de sistemas de muitos corpos]. Eles também modelaram as propriedades de transporte da monocamada de dissulfeto de molibdênio quando perturbado por variações no substrato de azobenzeno, "o pesquisador Lopez Richard explicou.
Embora o artigo publicado não trate de aplicações tecnológicas, a implantação do efeito para construir um transistor bidimensional ativado por luz está no horizonte dos pesquisadores.
"A estrutura quase bidimensional torna o dissulfeto de molibdênio tão atraente quanto o grafeno em termos de redução de espaço e maleabilidade, mas tem virtudes que o tornam potencialmente ainda melhor. É um semicondutor com propriedades de condutividade elétrica semelhantes às do grafeno e é mais versátil opticamente porque emite luz na faixa de comprimento de onda do infravermelho à região visível, "Disse Richard.
A estrutura híbrida de molibdênio-dissulfeto-azobenzeno é considerada um material altamente promissor, mas uma grande quantidade de pesquisa e desenvolvimento serão necessários para que seja efetivamente implantado em dispositivos úteis.
