A Figura (a) mostra amostras de modelos atômicos NbSe2 e estátuas de merlion fabricadas usando flocos esfoliados e tecnologia de impressão 3D. A Figura (b) mostra a fotografia dos flocos esfoliados dispersos em solvente para uma variedade de materiais 2D. Crédito:Nature Materials
Supercondutores de dichalcogeneto de metal de transição 2-D altamente cristalinos e suas heteroestruturas associadas (van der Waals) fornecem uma plataforma rica para a investigação de nova física quântica e supercondutividade exótica. Isso se deve à sua rede não centrosimétrica 2-D com uma forte interação spin-orbital.
Uma equipe de pesquisa da National University of Singapore liderada pelo Prof Lu Jiong, do Departamento de Química, NUS em colaboração com o Prof Kostya S. Novoselov da Ciência e Engenharia de Materiais, A NUS desenvolveu um método de esfoliação eletroquímica universal para a síntese de produtos altamente cristalinos, monocamadas supercondutoras bidimensionais (2DSC). Essas monocamadas 2DSC são obtidas em uma suspensão estável com rendimento de produção de monocamada de até 75%. Eles podem ser usados para fabricar estruturas projetadas artificialmente que exibem propriedades supercondutoras. Isso inclui a impressão de fios supercondutores 2-D de nível de wafer e a construção de compósitos supercondutores usando técnicas de impressão 3-D.
O método aproveita a co-intercalação de cátions de amônio solvatados com uma grande quantidade de moléculas de solvente neutro para descascar as monocamadas 2-D dos granéis 3-D. Esta estratégia não só permite a intercalação suficiente de vários cristais em camadas, mas também reduz significativamente a carga excessiva e os danos estruturais dos hospedeiros em camadas. Isso é crucial para a esfoliação de monocamadas 2DSC de alta qualidade e grande porte. Além disso, A suspensão de monocamada 2DSC pode ser explorada para fabricar heteroestruturas artificiais de van der Waals que se comportam como matrizes de junção Josephson periódicas, que podem ser potencialmente usados na fabricação de novos dispositivos supercondutores.
Prof Lu disse, "Esta abordagem de esfoliação eletroquímica universal pode ser usada para a produção escalonável de uma biblioteca de soluções processáveis, monocamadas 2DSC altamente cristalinas, oferecendo enorme potencial tecnológico para o desenvolvimento de novas propriedades de materiais além do alcance das estruturas em camadas existentes. "
