I fisici dell'Università di Bath hanno sviluppato un processo flessibile che consente la sintesi in un unico flusso di un'ampia gamma di nuovi nanomateriali con varie morfologie, con potenziali applicazioni in aree che includono ottica e sensori.

I nanomateriali sono formati da disolfuro di tungsteno, un dichalcogenuro di metallo di transizione (TMD) e possono essere coltivati ​​su substrati planari isolanti senza richiedere un catalizzatore. I TMD sono materiali stratificati, e nella loro forma bidimensionale possono essere considerati gli analoghi inorganici del grafene.

Le varie morfologie di disolfuro di tungsteno sintetizzate:fogli bidimensionali che crescono parallelamente al substrato, nanotubi, o una nanorete che assomiglia a un "campo di lame" che cresce verso l'esterno dal substrato, sono possibili grazie al dottorato di ricerca del Dr. Zichen Liu. ricerca a Bath per dividere il processo di crescita in due fasi distinte. Attraverso questo disaccoppiamento, il processo di crescita potrebbe essere indirizzato in modo diverso rispetto agli approcci più convenzionali, ed essere guidato a produrre tutte queste morfologie materiali.

Finora, la morfologia del "campo delle lame" ha mostrato potenti proprietà ottiche, inclusi forti effetti non lineari come Second Harmonic Generation, questo è, raddoppiando la frequenza e dimezzando la lunghezza d'onda della luce laser, cambiando il suo colore mentre lo fa. La forza di questi effetti apre una gamma di applicazioni ottiche per il materiale.

La ricerca è pubblicata su ACS Nano .

Dott.ssa Adelina Ilie, dal Dipartimento di Fisica dell'Università di Bath, che ha condotto la ricerca, ha dichiarato:"La semplicità di questo processo è importante dal punto di vista che ci consente di ottenere praticamente tutte le fasi di questo Dichalcogenide di metallo di transizione, da in piano a fuori piano, così come da fogli bidimensionali a nanotubi unidimensionali e tutto il resto. Solitamente vengono utilizzati processi diversi per creare le morfologie bidimensionali o monodimensionali. Il nostro processo, Invece, porta a materiali sintonizzabili con proprietà sintonizzabili.

"La morfologia del 'campo delle lame' è del tutto nuova, e grazie alla sua superficie effettiva molto ampia, potrebbe essere interessante non solo per le proprietà ottiche non lineari che abbiamo mostrato finora, ma anche per l'applicazione in varie tecnologie di rilevamento. Stiamo esplorando tutte queste strade ora".

Professor Ventsislav Valev, che ha testato la nanomesh per le proprietà ottiche ha aggiunto:"In realtà non siamo ancora stati in grado di testare i limiti superiori degli effetti ottici perché il segnale è troppo forte per l'attrezzatura che abbiamo usato per sondarlo. Stiamo parlando di un materiale che è uno o due atomi di spessore; è davvero straordinario. La sua disposizione in un "campo di lame" aumenta chiaramente il segnale."

Il team prevede di continuare a esplorare le proprietà dei materiali.