p (Phys.org) - Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram um novo tipo de estrutura em nanoescala que se assemelha a um "nano-shish-kebab, "consistindo em múltiplas nanofolhas bidimensionais que parecem empaladas em um nanofio unidimensional. Mas as aparências enganam, já que o nanofio e as nanofolhas são, na verdade, um único, estrutura tridimensional que consiste em um único, série perfeita de cristais de sulfeto de germânio (GeS). A estrutura promete ser usada na criação de novos, tecnologias tridimensionais (3-D). p Os pesquisadores acreditam que este é o primeiro nanomaterial projetado para combinar estruturas unidimensionais e bidimensionais em que todos os componentes têm uma estrutura cristalina compartilhada.

p Combinar o nanofio e as nanofolhas em uma única "heteroestrutura" cria um material com uma grande área de superfície e - porque o GeS é um semicondutor - a capacidade de transferir cargas elétricas com eficiência. As nanofolhas fornecem uma área de superfície muito grande, e o nanofio atua como um canal que pode transmitir cargas entre as nanofolhas ou das nanofolhas para outra superfície. Essa combinação de recursos significa que ele pode ser usado para desenvolver dispositivos 3-D, como sensores de próxima geração, fotodetectores ou células solares. Esta estrutura 3-D também pode ser útil para o desenvolvimento de novas tecnologias de armazenamento de energia, como supercapacitores de próxima geração.

p "Achamos que essa abordagem também poderia ser usada para criar heteroestruturas como essas usando outros materiais cujas moléculas formam camadas cristalinas semelhantes, como o sulfeto de molibdênio (MoS2), "diz o Dr. Linyou Cao, professor assistente de ciência dos materiais e engenharia na NC State e co-autor de um artigo sobre a pesquisa. "E, enquanto o sulfeto de germânio tem excelentes propriedades fotônicas, MoS2 é mais promissor para aplicações eletrônicas. "

p O processo, Cao diz, também é atraente porque "é barato e pode ser ampliado para processos industriais".

p Para criar os nano-shish-kebabs, os pesquisadores começam criando um nanofio GeS de aproximadamente 100 nanômetros de largura. O nanofio é então exposto ao ar, criando locais de nucleação na superfície do fio por meio de oxidação fraca. O nanofio é então exposto ao vapor de GeS, que se forma em nanofolhas bidimensionais em cada um dos locais de nucleação.

p "Nosso próximo passo é ver se podemos criar essas heteroestruturas em outros materiais, como MoS2, "Cao diz." Achamos que podemos, mas precisamos provar isso. "

p O papel, "Epitaxial Nanosheet – Nanowire Heterostructures, "foi publicado online em 18 de fevereiro em Nano Letras .