Ao alcançar a síntese de uma nova estrutura nanohíbrida por meio da técnica de ablação a laser pulsado (PLA), O professor My Ali El Khakani e sua equipe abriram caminho para uma nova geração de materiais optoeletrônicos. A combinação de nanotubos de carbono e nanopartículas de sulfeto de chumbo (PbS) foi realizada usando um processo eficaz e relativamente simples que oferece latitude considerável para a criação de outros nanohíbridos para uma variedade de aplicações. Trabalho do investigador do INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre, publicado na renomada revista Materiais avançados , apresenta perspectivas muito promissoras para o desenvolvimento de dispositivos solares de terceira geração, fotodetectores rápidos, e interruptores optoeletrônicos.
Nos últimos anos, pesquisa sobre as propriedades fotoeletrônicas de nanopartículas semicondutoras, como PbS, vem crescendo. O acoplamento dessas nanopartículas com nanotubos de carbono é uma estratégia promissora para a geração efetiva de fotocorrentes. Os métodos de síntese usados por outras equipes de pesquisa tiveram limitações significativas. "Ao sintetizar quimicamente nano-híbridos, pesquisadores usaram ligantes, que evitou a aglomeração de nanopartículas, por um lado, mas afetou significativamente a dinâmica de transferência de carga de nanopartículas para nanotubos, "disse o professor El Khakani. Os ligantes reduzem a eficiência da fotorresposta e aumentam o tempo de reação - dois efeitos que não foram observados nos nano-híbridos produzidos pelo PLA, uma vez que o PbS está em contato atômico direto com a superfície dos nanotubos.
"No inicio, não sabíamos se os nano-híbridos se formariam de forma a permitir seu uso eficaz para fotodetecção, "disse Ibrahima Ka, um estudante de doutorado do INRS trabalhando sob a supervisão do Professor El Khakani e co-supervisionado pelo Professor Dongling Ma. "Ao otimizar nossa abordagem, desenvolvemos nanohíbridos cuja fotoatividade pode ser quase ajustada à vontade. "Ao integrar o novo material nanohíbrido em dispositivos fotocondutores funcionais, os pesquisadores ficaram satisfeitos em demonstrar sua forte resposta fotorresposta, que supera os resultados obtidos por outros métodos. Assim, eles foram capazes de atingir valores de fotorresposta tão altos quanto 670% em 633 nm e 1350% em 405 nm em condições onde outros nano-híbridos não ultrapassaram 37%. Além disso, quando o material é iluminado por um laser, o tempo de resposta da fotocorrente é 1, 000 a 100, 000 vezes mais rápido do que os relatados até agora para outros nano-híbridos.
O processo de síntese de PLA produz nanoestruturas muito puras e fornece maior controle sobre as características nanohíbridas. Os resultados do professor El Khakani demonstram o enorme potencial desses nanotubos de carbono com pontos quânticos de PbS.
