Grazie alle loro imbattibili proprietà elettro-ottiche e alla compatibilità con la tecnologia al silicio esistente, i nanosheet di silicio (SiNS) sono una delle scoperte recenti più interessanti. Sono stati il ​​candidato più promettente per l'uso in varie applicazioni, come nel processo di fabbricazione di semiconduttori e produzione di idrogeno.

Un gruppo di ricerca congiunto, guidato dal Prof. Jae Sung Lee e dal Prof. Soojin Park of Energy and Chemical Engineering presso l'UNIST, La Corea del Sud ha sviluppato una tecnica conveniente e scalabile per sintetizzare SiNS, utilizzando argilla naturale e sale. Attraverso questa ricerca, L'UNIST ha compiuto un passo importante verso la produzione di massa di questo materiale innovativo con un costo relativamente basso.

Nel loro studio, pubblicato nell'attuale edizione di Materiali NPG Asia , il team di ricerca ha riportato una strategia all-in-one per la sintesi di SiNS di elevata purezza attraverso il sale fuso ad alta temperatura (ad esempio, Esfoliazione indotta da NaCl) e contemporanea riduzione chimica delle argille naturali.

Secondo la squadra, questi nanofogli di silicio di nuova sintesi sono componenti chiave nella produzione di dispositivi elettronici sempre più piccoli grazie al loro corpo ultrasottile (spessore di ~ 5 nm). Il prof. Park afferma, "Poiché i dispositivi elettrici ed elettronici stanno diventando sempre più piccoli, c'è una grande richiesta per la produzione dei loro singoli componenti su scala nanometrica." Continua, "La nostra nuova tecnica utilizza argille naturali poco costose e sale per la preparazione di nanofogli di alta qualità, abbattendo così notevolmente i costi di produzione."

"Attraverso la simultanea esfoliazione indotta dal sale fuso e la riduzione chimica dell'argilla naturale, sia il sale che l'argilla iniziano a fondere a una temperatura di reazione, da 550°C a 700°C. Il sale fuso è, poi, disciolto negli strati di argilla e disintegrato in singoli nanofogli, " disse il signor Jaegeon Ryu, un ricercatore di dottorato nel laboratorio del Prof. Soojin Park e il primo autore dello studio. Lui continua, "Utilizzando la riduzione metallotermica, gli ossidi metallici all'interno delle argille possono essere scambiati con il silicio."

Il team riferisce che questi nanofogli hanno un'area superficiale elevata e contengono strutture mesoporose derivate dalle vacanze di ossigeno nell'argilla. aggiungono, "Questi vantaggi rendono i nanosheet un fotocatalizzatore altamente adatto con un'attività eccezionalmente elevata per la generazione di idrogeno da una miscela di acqua e metanolo".