Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um novo tipo de membrana bidimensional (2D) forte e elástica. A invenção pode ser útil, por exemplo, na detecção de restos de antibióticos na água.
Os materiais bidimensionais são ultrafinos e compostos por átomos de uma ou poucas camadas. Recentemente, materiais 2D baseados em nanopartículas ganharam enorme interesse entre pesquisadores e indústria devido à sua resistência mecânica, flexibilidade e propriedades ópticas e eletrônicas que podem torná-los componentes-chave, por exemplo, em dispositivos optoeletrônicos emergentes, sensores e computação de próxima geração. tecnologias. Até agora, porém, não existem aplicações comerciais devido a problemas com escalabilidade e obtenção de produtos uniformes de um lote para outro.

Uma equipe de pesquisa liderada por Nonappa, professor associado da Universidade de Tampere e professor adjunto da Universidade de Aalto, agora conseguiu fabricar uma grande membrana de monocamada 2D usando nanopartículas de metal que supera algumas dessas dificuldades.

"Essas membranas são mecanicamente robustas e podem ser transferidas para qualquer substrato de interesse para as aplicações desejadas. Nossa abordagem permite a fabricação rápida, escalável e eficiente de membranas ultrafinas de grande área", diz Nonappa.

Ao contrário das nanopartículas usadas rotineiramente, a equipe usou nanopartículas de prata com uma estrutura molecular precisamente definida. As membranas macroscópicas foram preparadas usando uma abordagem de auto-montagem.

"As membranas apresentam comportamento elástico, tornando-as potencialmente úteis, por exemplo, em transistores flexíveis e dispositivos de memória em eletrônicos vestíveis e displays. Os resultados experimentais sobre suas propriedades mecânicas são altamente reprodutíveis e confiáveis", descreve a pós-doutoranda Alessandra Griffo, da Saarland University.

A equipe de pesquisa também explorou a adequação das membranas recém-desenvolvidas como substratos para a detecção de antibióticos na água. Com o aumento do uso de produtos farmacêuticos e consequente contaminação das águas superficiais e subterrâneas com antibióticos, há uma necessidade urgente de detecção rápida e confiável.

"Podemos detectar quantidades extremamente baixas de antibióticos dissolvidos em água com um alto grau de reprodutibilidade", explica o pesquisador de pós-doutorado Anirban Som, da Universidade de Aalto.

No futuro, a equipe se concentrará na adaptação dos métodos de fabricação de membranas a outros tipos de nanopartículas, utilizando-as como componentes em, por exemplo, dispositivos de memória flexíveis e aplicativos inteligentes de e-skin.

As descobertas foram publicadas em 2 de agosto na revista Small . + Explorar mais

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