Raggiungendo la sintesi di una nuova struttura nanoibrida mediante la tecnica dell'ablazione laser pulsata (PLA), Il professor My Ali El Khakani e il suo team hanno aperto la strada a una nuova generazione di materiali optoelettronici. La combinazione di nanotubi di carbonio e nanoparticelle di solfuro di piombo (PbS) è stata eseguita utilizzando un processo efficace e relativamente semplice che offre una notevole latitudine per la creazione di altri nanoibridi per una varietà di applicazioni. Il lavoro del ricercatore del Centro di ricerca INRS Énergie Matériaux Télécommunications, pubblicato sulla rinomata rivista Materiale avanzato , presenta prospettive molto promettenti per lo sviluppo di dispositivi solari di terza generazione, fotorivelatori veloci, e interruttori optoelettronici.
Negli ultimi anni, ricerca sulle proprietà fotoelettroniche delle nanoparticelle di semiconduttori, come PbS, è cresciuto. L'accoppiamento di queste nanoparticelle con i nanotubi di carbonio è una strategia promettente per generare efficacemente la fotocorrente. I metodi di sintesi utilizzati da altri gruppi di ricerca presentavano limitazioni significative. "Quando si sintetizzano chimicamente i nanoibridi, i ricercatori hanno utilizzato ligandi, che ha impedito l'agglomerazione delle nanoparticelle, da una parte, ma ha influenzato significativamente la dinamica del trasferimento di carica dalle nanoparticelle ai nanotubi, " ha affermato il professor El Khakani. I leganti riducono l'efficienza della fotorisposta e aumentano il tempo di reazione, due effetti che non sono stati osservati nei nanoibridi prodotti dal PLA poiché il PbS è in contatto atomico diretto con la superficie dei nanotubi.
"All'inizio, non sapevamo se i nanoibridi si sarebbero formati in modo tale da consentire il loro uso efficace per il fotorilevamento, " disse Ibrahima Ka, uno studente di dottorato dell'INRS che lavora sotto la supervisione del professor El Khakani e co-supervisionato dal professor Dongling Ma. "Ottimizzando il nostro approccio, abbiamo sviluppato nanoibridi la cui fotoattività può essere quasi personalizzata a piacimento." Integrando il nuovo materiale nanoibrido in dispositivi fotoconduttori funzionali, i ricercatori sono stati lieti di dimostrare la sua forte fotorisposta, che supera i risultati ottenuti con altri metodi. Così, sono stati in grado di raggiungere valori di fotorisposta fino al 670% a 633 nm e al 1350% a 405 nm in condizioni in cui altri nanoibridi non superavano il 37%. Per di più, quando il materiale è illuminato da un laser, il tempo di risposta della fotocorrente è 1, da 000 a 100, 000 volte più veloci di quelli riportati fino ad oggi per altri nanoibridi.
Il processo di sintesi del PLA produce nanostrutture molto pure e fornisce un maggiore controllo sulle caratteristiche dei nanoibridi. I risultati del professor El Khakani dimostrano l'enorme potenziale di questi nanotubi di carbonio con punti quantici di PbS.
