Os físicos da University of Bath desenvolveram um processo flexível que permite a síntese em um único fluxo de uma ampla gama de novos nanomateriais com várias morfologias, com aplicações potenciais em áreas como óptica e sensores.

Os nanomateriais são formados a partir de dissulfeto de tungstênio - um dichalcogeneto de metal de transição (TMD) - e podem ser cultivados em substratos planos isolantes sem a necessidade de um catalisador. TMDs são materiais em camadas, e em sua forma bidimensional podem ser considerados os análogos inorgânicos do grafeno.

As várias morfologias de dissulfeto de tungstênio sintetizadas - folhas bidimensionais crescendo paralelas ao substrato, nanotubos, ou uma nanomesh semelhante a um 'campo de lâminas' crescendo para fora do substrato - são possíveis devido ao doutorado do Dr. Zichen Liu. pesquisa em Bath para dividir o processo de crescimento em duas fases distintas. Através deste desacoplamento, o processo de crescimento pode ser encaminhado de forma diferente do que em abordagens mais convencionais, e ser orientado a produzir todas essas morfologias materiais.

Até aqui, a morfologia do 'campo de lâminas' mostrou poderosas propriedades ópticas, incluindo fortes efeitos não lineares, como segunda geração de harmônicos, isso é, dobrando a frequência e reduzindo pela metade o comprimento de onda da luz do laser, mudando sua cor ao fazê-lo. A força desses efeitos abre uma gama de aplicações ópticas para o material.

A pesquisa é publicada em ACS Nano .

Dra. Adelina Ilie, do Departamento de Física da University of Bath, quem liderou a pesquisa, disse:"A simplicidade deste processo é importante do ponto de vista que nos permite obter praticamente todas as fases deste Dichalcogeneto de Metal de Transição, do plano para fora do plano, bem como de folhas bidimensionais a nanotubos unidimensionais e tudo mais. Normalmente, processos diferentes são usados ​​para criar as morfologias bidimensionais ou unidimensionais. Nosso processo, em vez de, leva a materiais ajustáveis ​​com propriedades ajustáveis.

"A morfologia do 'campo das lâminas' é inteiramente nova, e devido à sua grande área de superfície efetiva, pode ser de interesse não apenas para as propriedades ópticas não lineares que mostramos até agora, mas também para aplicação em várias tecnologias de detecção. Estamos explorando todos esses caminhos agora. "

Professor Ventsislav Valev, que testou a nanomesh para propriedades ópticas acrescentou:"Na verdade, não fomos capazes de testar os limites superiores dos efeitos ópticos ainda porque o sinal é muito forte para o equipamento que usamos para sondá-lo. Estamos falando de um material que é um ou dois átomos de espessura; é bastante extraordinário. Seu arranjo em um 'campo de lâminas' aumenta claramente o sinal. "

A equipe planeja continuar explorando as propriedades dos materiais.